技术领域
[0001] 本
发明涉及航空
电子测试系统技术领域，具体的说是一种基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统。
背景技术
[0002]
航空电子系统网络是航空电子各系统或功能区信息通信、处理和综合的平台，因此系统标准与规范是航空电子系统网络关键技术和实施指南。机载
数据总线是航空电子系统的“骨架”和“神经”，高性能的统一网络是机载数据总线发展的趋势。FC光纤通道是新一代网络和总线技术，具有带宽高、延迟低、位错率低和拓扑结构灵活等特性。空军航空维修系统正在开展FC-AE光纤通道机载通信网络、FC-AE-ASM协议仿真测试技术研究，缺少基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统技术平台，实现FC-AE-ASM
节点和网络通信及协议分析能
力，用于测试维修飞机航空电子FC光纤总线节点设备和网络，保证机载总线网络的修理
质量。
[0003] 中国发明
专利CN201410735976.3(公开日为2015年3月25日)公开了一种抗恶劣环境下的高速FC光纤统一网络互联系统，该系统是在综合核心处理机机箱内外均采用统一的FC光纤实现网络互联，实现整个航电系统所有设备间采用统一的FC光纤
信号互联，并具备一定的抗恶劣环境能力，缺点是该系统只是建立了FC光纤信号互联，没有涉及仿真测试系统和具体到FC-AE-ASM协议。中国发明专利CN201510927496.1(公开日为2016年4月20日)公开了一种基于FC-AE-ASM协议通信的事件及时间监控方法，该方法是通过时间和事件两种方式有效的监控链路中的数据，实现了一种基于FC-AE-ASM协议通信的事件及时间监控方法，缺点是该方法只是基于FC-AE-ASM协议通信的事件及时间监控链路中的数据，没有涉及基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统。中国发明专利CN201510927497.6(公开日为2016年4月20日)公开了一种基于FC-AE-ASM协议的数据精确及模糊搜索方法，该方法是可以快速的筛选出符合条件的数据，从而提高用户查看数据的效率，增强了数据的可读性并且对于符合基于FC-AE-ASM协议的数据具有
整理、筛选作用，缺点是该方法只是基于FC-AE-ASM协议通信的数据精确及模糊搜索，没有涉及基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统。中国发明专利CN201510298319.1(公开日为2015年10月21日)公开了一种基于PCI-E
接口的FC-AE-ASM通信板卡，该板卡是对于能够支持最高4.25Gbps的传输速率，最远距离达到15km的光纤协议通道，提升了其与计算机终端之间数据传输速度15％，缺点是该板卡只是实现了基于PCI-E接口的FC-AE-ASM通信，没有涉及基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统。
[0004] 2015年6月出版的《电子技术》第6期第79-82页公开了一种面向FC-AE-ASM网络的数据监控存储方案设计，该设计包括实现了一种面向航电FC网络ASM消息和ELS
帧的监控和存储方案，针对消息实时监控和灵活配置的需求,设计了逻辑
硬件和配置
软件相融合的数据监控策略，针对监控数据高效利用、便于分析等方面的需求,设计了包含自定义监控帧头的帧压缩按序连续存储策略,为FC网络系统数据监控提供了解决方案，缺点是是该设计只是实现了一种面向航电FC网络ASM消息和ELS帧的监控和存储方案，没有涉及基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统。2011年6月出版的《现代电子技术》第34卷第6期第108-111页公开了FC-AE-ASM网络调度
算法研究，该研究包括提出了一种基于实时排队论的调度算法,建立了FC-AE-ASM的网络结构模型和数据模型,并推导出实时任务集可调度的充分必要条件，通过仿真分析,以消息传输的延时率为性能衡量指标,验证了该调度算法能很好满足消息传输的实时性要求，缺点是是该设计只是实现FC-AE-ASM的网络结构模型和数据模型，没有涉及基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统。2009年6月出版的《电子与信息学报》第31卷第6期第1509-1512页公开了FC-AE-ASM网络数据发送控制算法研究，该研究包括提出了基于时间片轮转的数据发送控制算法,推导出在该算法下数据集合严格实时的充分必要条件,以链路占用率为性能衡量指标,证明在最差条件下,采用该算法后FC-AE-ASM网络的实时性可以得到保证，最后采用OPNET进行了仿真,通过结果分析,说明了理论分析的正确性，缺点是是该设计只是实现基于时间片轮转的数据发送控制算法保证FC-AE-ASM网络的实时性，没有涉及基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统。
[0005] 因此，针对FC在航空电子领域的应用研究，主要是对航空电子环境下FC网络的建模与仿真，用于航空电子系统互连提供了FC网络简单有效的设计和评价方法。但是就具体的FC-AE-ASM的仿真测试系统研究较少。所以有必要开发用于基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于FC-AE-ASM协议的仿真测试系统，实现FC-AE-ASM节点和网络通信及协议分析能力，用于测试维修飞机航空电子FC光纤总线节点设备和网络，以达到较好的机载总线网络的修理质量，尤其是较好的仿真测试
数据采集分析的操作实时性和
可视化，同时提高系统测试的灵活性和便利性，提升机载总线仿真测试维修能力。
[0007] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0008] 一种基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统，包括硬件系统与软件系统。
[0009] 所述的硬件系统，包括：工控机、FC-AE-ASM协议通信网络、FC-AE-ASM协议分析仪、
外围设备和被测对象，所述工控机和FC-AE-ASM协议分析仪分别连接FC-AE-ASM协议通信网络，所述工控机1还与外围设备相连，所述FC-AE-ASM协议通信网络通过光纤接口连接所述被测对象。
[0010] 所述的硬件系统，为提高系统的操作性，采用
机架式FC交换机成品件，代替机载
底板和交换机模
块组合件。
[0011] FC-AE-ASM协议通信网络包括FC-AE-ASM交换机、千兆以太网交换机、四个FC-AE-ASM节点。
[0012] 所述的FC-AE-ASM协议通信网络通过光纤接口与被测对象连接。
[0013] 所述的工控机通过串口与所述FC-AE-ASM交换机进行通信，通过网络接口与所述千兆以太网交换机进行通信。
[0014] 所述的FC-AE-ASM协议分析仪采用便携式FC-AE-ASM协议分析仪，包括便携式计算机、FC-AE-ASM仿真监控卡和SFP光模块接
插件，所述FC-AE-ASM协议分析仪通过光纤连接所述FC-AE-ASM协议通信网络。
[0015] 所述的FC-AE-ASM交换机通过标准光缆与所述FC-AE-ASM节点连接，共同构建高速FC通信网络。
[0016] FC-AE-ASM节点包括FC-AE-ASM通信板卡、工作站、外围设备、SFP光模块和机柜。
[0017] FC-AE-ASM通信板卡通过PCIe接口与所述工作站连接，通过所述SFP光模块接插件与所述FC-AE-ASM交换机连接。
[0018] 所述工作站运行windows
操作系统，安装Windows版本的应用层API软件与网络层驱动软件。
[0019] 所述的千兆以太交换机通过标准以太网光缆与所述工控机、所述FC-AE-ASM节点的工作站连接，构建以太网通信网络。
[0020] 所述的软件系统包括
基础软件层、驱动层和应用层。
[0021] 所述的基础软件层包括操作系统和软件开发环境，操作系统优先选择windows XP或windows 7。
[0022] 所述的驱动层包括板卡驱动和支持设备驱动，包括FC-AE-ASM交换机、FC-AE-ASM仿真监控卡、工控机和工作站驱动层API。
[0023] 所述的应用层，其特征在于：包括配置管理、监控分析、发送接收软件。
[0024] 所述的配置管理
软件包括FC-AE交换机配置管理软件。
[0025] 所述的监控分析软件包括FC总线监控分析软件。
[0026] 所述的发送接收软件包括FC-AE-ASM通信卡
应用软件。
[0027] 本发明的有益效果是：
[0028] (1)实现了FC网络节点和网络通信，可用于测试维修飞机航空电子FC光纤总线节点设备和网络，以达到较好的机载总线网络的修理质量，提升机载总线仿真测试维修能力；
[0029] (2)采用便携式FC-AE-ASM协议分析仪，实现仿真测试系统测试数据的实时性采集，提高系统的数据分析的实时性和可视化，同时提高使用的便携性；
[0030] (3)采用机架式FC交换机成品件，不需要机载底板和交换机模块组合实现，提高系统的操作性；
[0031] (4)采用国内外两种FC-AE-ASM通信板卡，适应不同仿真测试策略，提高系统测试的灵活性和便利性；
[0032] (5)利用通信板卡自带软件的专业性和成熟性的特性，较好地适应仿真测试
系统软件开发设计应用要求，缩短二次开发的时间。
附图说明
[0033] 下面结合附图和
实施例对本发明进一步说明。
[0034] 图1为本发明的硬件系统结构图；
[0035] 图2为本发明的节点结构图；
[0036] 图3为本发明的软件系统结构图。
具体实施方式
[0037] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
[0038] 本发明提供的一种基于FC-AE-ASM协议通信的仿真测试系统，包括以下内容：
[0039] 如图1所示的硬件系统结构图：
[0040] 硬件系统包括：包括工控机1、FC-AE-ASM协议通信网络2、FC-AE-ASM协议分析仪3、外围设备4和被测对象5。
[0041] 工控机1和FC-AE-ASM协议分析仪3分别连接FC-AE-ASM协议通信网络2，FC-AE-ASM协议通信网络2还设有与被测对象(UUT)5的光纤
通信接口；
[0042] 工控机1作为配置管理计算机，通过串口与FC-AE-ASM协议通信网络2的FC-AE-ASM交换机21进行通信；
[0043] 工控机1还通过网络接口连接有千兆以太网交换机26；
[0044] FC-AE-ASM协议分析仪3是独立的台式仪器，由便携式计算机31、FC-AE-ASM仿真监控卡32和SFP光模块接插件33组成；
[0045] FC-AE-ASM协议分析仪3主要用于FC总线的数据采集、分析和显示，提供监控分析技术手段，可支持用户进行二次开发；
[0046] FC-AE-ASM协议通信网络2是一套网络系统，主要包括有FC-AE-ASM交换机21、千兆以太网交换机26、4个FC-AE-ASM节点22-25；
[0047] FC-AE-ASM协议通信网络2主要用于FC-AE-ASM协议网络的修理仿真测试应用研究平台，可以实现对单个FC-AE-ASM节点收发、多FC-AE-ASM节点互联和多FC-AE-ASM节点交换互联的仿真测试验证；
[0048] FC-AE-ASM交换机21：作为FC-AE-ASM通信网络接入网关，具有FC网络数据交换和通信功能，通过标准光缆与FC-AE-ASM节点连接，共同构建高速FC通信网络，完成各FC节点之间FC-AE-ASM协议数据的高速实时转发；
[0049] 如图2所示的节点结构图：
[0050] FC-AE-ASM节点：由FC-AE-ASM通信板卡a、工作站b、外围设备c、SFP光模块d和机柜e组成，作为FC-AE-ASM协议通信网络2的终端节点，与通过标准光缆与FC-AE-ASM交换机21连接，共同构建高速FC通信网络，实现FC-AE-ASM协议数据的高速发送和接收；
[0051] FC-AE-ASM通信板卡a：是FC-AE-ASM节点的功能组件，完全遵从FC-AE-ASM应用协议、基于标准XMC接口通信模块的软硬件组件集合，通过PCIe接口与工作站b连接，通过SFP光模块d与FC-AE-ASM交换机21连接，实现FC-AE-ASM节点与交换通信网络测试；
[0052] 工作站b：提供保障FC-AE-ASM通信板卡正常工作及软件使用环境，通过PCIe接口与FC-AE-ASM通信板卡a连接，运行windows操作系统，安装Windows版本的应用层API软件与网络层驱动软件；
[0053] 千兆以太网交换机26：作为千兆以太网通信网络接入网关，通过标准以太网光缆与工控机1、FC-AE-ASM节点的工作站b连接，构建以太网通信网络，完成各计算机之间的数据交换和文件传输。
[0054] 如图3所示的软件系统结构图：
[0055] 软件系统：包括基础软件层6、驱动层7和应用层8；
[0056] 基础软件层6运行在硬件
支撑平台之上，是上层软件运行的基础，包括操作系统61和软件开发环境62等；
[0057] 驱动层7运行在基础软件层6之上，为上层业务软件提供支撑服务，是对应用软件的共性部分进行了提取和抽象，简化了上层应用软件的设计，降低了软件之间的设计耦合，提供板卡驱动、支持设备驱动等接口；
[0058] 驱动层7包括板卡驱动71和支持设备驱动72，主要有FC-AE-ASM接口卡(仿真监控卡、仿真通信卡)、千兆以太网交换机26、工控机1、FC-AE-ASM节点的工作站b等驱动层API；
[0059] 应用层8运行在驱动层7之上，实现仿真测试系统的数据仿真、数据过滤、数据存储与管理、数据显示和其它等业务功能；
[0060] 应用层8主要包括配置管81、监控分析82和发送接收83软件；
[0061] 所述配置管理81软件有FC-AE交换机配置管理软件、监控分析82软件有FC总线监控分析软件、发送接收83软件有FC-AE-ASM通信卡应用软件；
[0062] 配置管理软件主要有FC-AE交换机配置管理软件：对千兆以太网交换机26工作进行配置操作软件，运行于工控机1上，通过串口实现与交换机交联；
[0063] 监控分析软件主要有FC总线监控分析软件：针对FC总线协议分析仪开发的功能强大的配套界面软件，提供可简易操作的交互界面，实现FC总线数据监控、分析、采集功能；
[0064] 发送接收软件主要为FC-AE-ASM通信卡应用软件：它是FC接口卡配套的使用操作软件，运行在工作站Windows操作系统环境下，具有接收和发送数据帧、解析接收数据帧、实时统计接收发送数据、且将信息显示在
用户界面功能。
[0065] 进一步地，在硬件系统组成模块选择上：
[0066] 为提高系统的操作性，采用机架式FC交换机成品件，代替机载底板和交换机模块组合件；
[0067] 为提高系统的数据分析的实时性和可视化，同时提高使用的便携性，采用便携式FC-AE-ASM协议分析仪；
[0068] 为提高系统测试的灵活性和便利性，适应不同仿真测试策略，采用国内外两种FC-AE-ASM通信板卡。
[0069] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
