光纖反射內(nèi)存網(wǎng)數(shù)據(jù)實時交互方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于計算機仿真【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種光纖反射內(nèi)存網(wǎng)數(shù)據(jù)實時交互方法。將光纖反射內(nèi)存網(wǎng)數(shù)據(jù)交互區(qū)分為標識區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。標識區(qū)包括讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)和讀寫標志位區(qū)，其中讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)用于記錄當前讀數(shù)據(jù)區(qū)中的節(jié)點個數(shù)，當區(qū)域中的值為0時，標識寫端口能夠?qū)懭鐢?shù)據(jù)。讀寫標志位區(qū)用于向讀端口標識哪個數(shù)據(jù)區(qū)可以寫入數(shù)據(jù)，00表示處于開始準備數(shù)據(jù)交互、11表示當前數(shù)據(jù)交互結(jié)束、01表示數(shù)據(jù)區(qū)1可讀數(shù)據(jù)區(qū)2可寫、10表示數(shù)據(jù)區(qū)2可讀數(shù)據(jù)區(qū)1可寫。數(shù)據(jù)區(qū)包括數(shù)據(jù)區(qū)1和數(shù)據(jù)區(qū)2，兩個數(shù)據(jù)區(qū)中分別存儲寫入端與讀取端交互過程中當前時刻交互數(shù)據(jù)和下一時刻交互數(shù)據(jù)。本發(fā)明提高了數(shù)據(jù)交互的速度和實時性，而且結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。
【專利說明】光纖反射內(nèi)存網(wǎng)數(shù)據(jù)實時交互方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機仿真【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種光纖反射內(nèi)存網(wǎng)數(shù)據(jù)實時交互方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在當前航天飛行器技術(shù)朝著系統(tǒng)更復(fù)雜、技術(shù)更先進的方向發(fā)展。在這一趨勢下，航天飛行器需要實現(xiàn)在全工作周期下的高置信度效能評估，因此結(jié)合數(shù)學(xué)仿真技術(shù)系統(tǒng)與半實物仿真試驗技術(shù)的“一體化集成仿真技術(shù)”對于提高航天飛行器全工作周期效能評估的置信度，為總體方案制定和系統(tǒng)研制提供定量數(shù)據(jù)參考具有重要意義。一體化集成仿真技術(shù)的核心是實現(xiàn)基于不同仿真機制的異構(gòu)仿真與試驗系統(tǒng)之間的緊耦合聯(lián)合仿真試驗。
[0003]建立緊耦合的射頻集成仿真試驗系統(tǒng)，需要實現(xiàn)半實物試驗系統(tǒng)與數(shù)學(xué)仿真之間能夠具備緊耦合的動態(tài)數(shù)據(jù)交互。由于半實物試驗系統(tǒng)是一個實時系統(tǒng)，為了保證分布式數(shù)學(xué)仿真系統(tǒng)與半實物試驗系統(tǒng)的協(xié)同運行，強實時的數(shù)據(jù)交互是射頻集成仿真試驗系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵。在當前的技術(shù)條件下，采用光纖反射內(nèi)存網(wǎng)是當前系統(tǒng)集成方案的主要選擇。
[0004]反射內(nèi)存網(wǎng)采用共享內(nèi)存方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點間的數(shù)據(jù)交互，采用這種方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互需要解決共享內(nèi)存區(qū)的讀寫互斥問題。如圖1所示，兩個模塊節(jié)AMpM2在兩個步長內(nèi)對共享地址段的數(shù)據(jù)讀寫過程。在到ti+1的兩個仿真步長中，仿真模塊共享內(nèi)存寫數(shù)據(jù)的時間為t?itel、t?ito2，在共享內(nèi)存ADD地址段中的數(shù)據(jù)在時間區(qū)間(tg，ti+1)中有三個狀態(tài)分別對應(yīng)三個數(shù)據(jù)DgDpDw，三個狀態(tài)對應(yīng)的時間區(qū)間為Jtg，t?itel)、(twritel,twrite2) > (twrite2, ti+1)。對于模塊M2在一個仿真步長(t^，內(nèi)，ADD地址段中的內(nèi)容有兩個狀態(tài)，分別是Db、Di，對應(yīng)區(qū)間為(V1, t?itJ、(twritel, ，因此若仿真模塊想獲得數(shù)據(jù)Di,則其讀取ADD地址段中的時間tMad應(yīng)該滿足條件:tMad e (twritel, 。但對于M2來說，M1的讀寫時間tmitel并不知道，因此M2讀取的數(shù)據(jù)可能是Di也可能是Dg，這取決與tMad所在的時間區(qū)間。若t_d=t?itel，此時ADD地址段中的數(shù)據(jù)由于處于正在修改的狀態(tài)其數(shù)據(jù)未知，M2讀到的數(shù)據(jù)不確定，因此需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)寫入端和數(shù)據(jù)讀取端互斥訪問才能保證數(shù)據(jù)的正確交互。
[0005]為解決讀寫互斥的問題，反射內(nèi)存網(wǎng)生產(chǎn)商GE公司官方提供了基于中斷的數(shù)據(jù)交互方法用來解決讀寫互斥的問題，如圖2所示，采用這種方法進行數(shù)據(jù)交互需要數(shù)據(jù)發(fā)送方向接受方發(fā)送中斷提醒接受方接受數(shù)據(jù)，一次數(shù)據(jù)交互需要發(fā)送兩次中斷。但是，中斷的發(fā)送和接受的時間大、穩(wěn)定性差的缺點，適合單幀數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)率低的場合使用。在射頻集成仿真試驗系統(tǒng)中，需要進行大量的單幀數(shù)據(jù)量小(小于10k)，但數(shù)據(jù)率高(>200Hz)的數(shù)據(jù)交互。此外，射 頻集成仿真試驗系統(tǒng)是一個規(guī)模不斷擴充的系統(tǒng)，需要在對現(xiàn)有系統(tǒng)不做變更或者最小變更的基礎(chǔ)上完成新系統(tǒng)的接入，實現(xiàn)集成系統(tǒng)的不斷擴展。依照官方提供的數(shù)據(jù)交互方法，當系統(tǒng)進行擴展需要向新接入的系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，需要對當前系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊進行修改增加新的發(fā)送中斷指令。
[0006]基于查詢的數(shù)據(jù)交互方式通過網(wǎng)絡(luò)中共享內(nèi)存的地址進行接口標識，當系統(tǒng)內(nèi)部具有交互的模塊在明確兩者交互數(shù)據(jù)在反射內(nèi)存網(wǎng)中的地址，即可通過向確定地址寫入數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，如圖3所示。這種方式較之基于中斷的交互方式數(shù)據(jù)交互時間更小、更穩(wěn)定，如圖4和表1所示:
[0007]表1基于中斷方式和基于查詢方式協(xié)議對比
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種光纖反射內(nèi)存網(wǎng)數(shù)據(jù)實時交互方法，其特征在于:將光纖反射內(nèi)存網(wǎng)數(shù)據(jù)交互區(qū)分為標識區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū): 標識區(qū)包括讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)和讀寫標志位區(qū)，其中讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)用于表示當前有幾個讀節(jié)點在讀取數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)，當標識區(qū)的值為O時，表示寫節(jié)點能夠?qū)懭霐?shù)據(jù)；讀寫標志位區(qū)用于表示數(shù)據(jù)區(qū)I與數(shù)據(jù)區(qū)2的當前狀態(tài)，標識哪個數(shù)據(jù)區(qū)能寫入數(shù)據(jù)，OO表示處于開始準備數(shù)據(jù)交互、11表示當前數(shù)據(jù)交互結(jié)束、01表示數(shù)據(jù)區(qū)I可讀數(shù)據(jù)區(qū)2可寫、10表示數(shù)據(jù)區(qū)2可讀數(shù)據(jù)區(qū)I可寫； 數(shù)據(jù)區(qū)包括數(shù)據(jù)區(qū)I和數(shù)據(jù)區(qū)2，兩個數(shù)據(jù)區(qū)中分別存儲寫入端與讀取端交互過程中當前時刻交互數(shù)據(jù)和下一時刻交互數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)交互過程具體如下: Ti時刻:如果讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)中的值為0，讀寫標識區(qū)中的值為10，則寫節(jié)點依照數(shù)據(jù)寫入流程向數(shù)據(jù)區(qū)I中寫入Ti+h時刻的數(shù)據(jù)，寫入完畢后，將讀寫標識區(qū)中的值置為01，在寫節(jié)點向數(shù)據(jù)區(qū)I寫入數(shù)據(jù)的同時，各讀節(jié)點依照讀流程讀取數(shù)據(jù)區(qū)2中的Ti時刻的數(shù)據(jù)，讀取完畢后，讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)中的值為O ;所述Ti時刻是以節(jié)點所在系統(tǒng)的物理時間軸為基準，數(shù)據(jù)傳輸過程中某次數(shù)據(jù)交互的開始時刻，h為幀數(shù)據(jù)傳輸周期； Ti+h時刻:如果讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)中的值為0，讀寫標識區(qū)中的值為01，則寫節(jié)點依照數(shù)據(jù)寫入流程向數(shù)據(jù)區(qū)2中寫入Ti+2h時刻的數(shù)據(jù)，寫入完畢后，將讀寫標識區(qū)中的值置為10，在寫節(jié)點向數(shù)據(jù)區(qū)2寫入數(shù)據(jù)的同時，各讀節(jié)點依照讀流程讀取數(shù)據(jù)區(qū)I中的Ti+h時刻的數(shù)據(jù)，讀取完畢后，讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)中的值為O ; Ti+2h時刻:如果讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)中的值為0，讀寫標識區(qū)中的值為10，則寫節(jié)點依照數(shù)據(jù)寫入流程向數(shù)據(jù)區(qū)I中寫入Ti+3h時刻的數(shù)據(jù)，寫入完畢后，將讀寫標識區(qū)中的值置為01，寫節(jié)點向數(shù)據(jù)區(qū)I寫入數(shù)據(jù)的同時，各讀節(jié)點依照讀流程讀取數(shù)據(jù)區(qū)2中的Ti+2h時刻的數(shù)據(jù)，讀取完畢后，讀節(jié)點數(shù)標識區(qū)中的值為O ; 重復(fù)上述過程直到整個數(shù)據(jù)傳輸完畢。
【文檔編號】G06F17/50GK103870625SQ201310587044
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】趙政, 劉佳琪, 劉生東, 彭程遠 申請人:北京航天長征飛行器研究所, 中國運載火箭技術(shù)研究院