على متن تحكم تخزين الحالة الصلبة هو مركز معالجة بيانات الأقمار الصناعية، مسؤولة عن المعلمات الهندسة الفضائية ولاستقبال وتخزين ونقل حمولة من البيانات العلمية. على متن تحكم تخزين الحالة الصلبة باستخدام حقل للبرمجة مجموعة بوابة (حقل باب للبرمجة صفيف، FPGA) باعتبارها نواة معالجة. معالج المعلومات FPGA هو جهاز للبرمجة، ويمكن تحقيق وظائف مختلفة عن طريق تغيير معلومات التكوين الخاصة به، لديه خصائص التكامل عالية وسرعة عالية وموثوقية عالية، وقد استخدمت على نطاق واسع في صناعة الطيران. ومع ذلك، عندما يكون هناك خلل في المتنحية برنامج FPGA، ومدخلات غير طبيعي نتيجة لسبب خارجي مثل القطع الفنية الداخلية للآلة الدولة عملية غير عادية سوف يؤدي إلى إخراج إشارة خطأ من FPGA، وبالتالي سبب خلل النظام بأكمله. ومن هنا تأتي ضرورة وظيفية الاختبار وتوقيت اختبارات على تصميم FPGA. وبالإضافة إلى ذلك، نظرا لمهمة فضائية لمتطلبات خاصة من الموثوقية والسلامة، فإنه يجب أن يكون اختبار الهامش، اختبار الأمن، والاختبار الانتعاش، واختبار حدود .

وظيفية التقليدي منصة اختبار نموذج المحاكاة هو مبين في الشكل. التقليدية وظيفية اختبار محاكاة وحدة منصة الإثارة يتكون من ثلاثة أجزاء، تصميم وتتلقى وحدة تحت الاختبار. ويتميز هيكل بسيط، وظيفة واحدة، لا يوجد الهندسة المعمارية ومعايير موحدة، وتستند في معظمها على نموذج محددة وضعتها المهمة. هناك العديد من المآخذ على هذا "العرف" نوع من منصة الاختبار، مثل ضعف التنوع وقابلية، قراءة ضعيفة، لا يفضي إلى الإدارة. لحل المشكلة أعلاه، على متن الحالة الصلبة تحكم التخزين محاكاة العامة منصة اختبار الهندسة المعمارية على أساس لغة نظام فيريلوج، والتصميم الداخلي في يستخدم نموذج هرمي، واجهة الحافلة الداخلية تستخدم شركة ARM التي اقترحها الطرفية حافلة المتقدم معيار (متقدم الطرفية، حافلة APB).

1 موحدة منصة الاختبار العالمية

1.1 اختبار منصة نظرة عامة

يمكن حل هذه المشاكل بشكل فعال على أساس وجود فيريلوج HDL والتنمية VHDL منصة اختبار الفرق إعادة الاستخدام والتنمية والكفاءة المنخفضة، في حين أن استخدام وجوه المنحى التحقق محددة لغة نظام فيريلوج. نظام فيريلوج استيعاب كامل ومعرفة خصائص فيريلوج HDL، VHDL، نظام C واللغات C ++، مما يجعل من الممكن للغاية التعقيد اختبار التحقق من التصميم على مستوى أعلى من التجريد . وبالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون منصة العمارة اختبار تصميم وحدات وموحدة، بحيث منصة الاختبار لديه براعة أفضل، ولكن أيضا استخدام هيكل هرمي تهدف إلى تعزيز فعالية ومرونة واستقرار منصة الاختبار. وتحدد تصميم هرمي واضح على نحو فعال الاستقلال بين طبقات التفاعل بين طبقات بحيث أن كل طبقة هي أيضا معظم تقنية مناسبة يمكن توظيفها لتحقيق دون التأثير على الطبقات الأخرى.

1.2 تصميم الهيكل الهرمي

على متن الحالة الصلبة تشمل تصميم وحدة تحكم التخزين موحدة محاكاة العامة منصة الاختبار خمس طبقات: طبقة طبقة اختبار المشهد، وطبقة وظيفية وأمر طبقة طبقة إشارة، فإن الهيكل الهرمي للهندسة المعمارية منصة الاختبار المشترك هو موضح في الشكل (2).

الطبقة السفلية إشارة، هو المسؤول عن ربط منصة اختبار لتصميم الاختبار، واستكمال وحدة إشارة لرسو السفن. الطبقة العليا هي طبقة من إشارة الأوامر، وحدة القيادة بعد تلقي المعلومات حول الأمر حافلة الأمر من طبقة وظيفية لتصميم المدخلات اختبار القيادة، ردا على تلقي وحدة الانتاج هو المسؤول عن جمع تصميم اختبار الإثارة، وتجميعها من قبل القيادة؛ رصد الوحدة المسؤولة عن مراقبة الاشارات ليست مستقلة عن تلك إشارة القيادة القيود التي قد تمر من خلال دورة كاملة من الأمر للبحث عن تغيرات في هذه الإشارات . وعلاوة على ذلك، إذا كان البرنامج عندما تكون الأمور "لا يجب أن يحدث" لم يحدث، والتنبيه وحدة الرصد. وبالتالي، قد يكون تفاعل وحدة الرصد وحدة استقبال أكثر تماما مراقبة تتغير حالة أثناء الاختبار، وبالتالي تحسين موثوقية نتائج الاختبار.

طبقة القيادة طبقة وظيفية وجهه لأسفل. بعد تلقي وحدة الطبقة جدولة المهام من مكان الحادث، والمهام إلى عدد وافر من أوامر منفصلة. وسوف ترسل هذه الأوامر في نفس الوقت يتم إرسال خلية اختبار لمحرك وحدة. وحدة اختبار المقارنة هي المسؤولة عن التصميم الفعلي للاستجابة الإثارة والاستجابة اختبار الوحدة نتيجة مثالية التنبؤ. التي يتم تحليل وسائل بيانات الاختبار على أساس تصميم المهمة الحالية قياس تلبي متطلبات التصميم المطلوب.

الحافز طبقة مشهد من طبقة اختبار سيناريوهات مختلفة تحاكي المهام الفعلية. يتم تغيير وحدة توليد جزء بتكيف وفقا لتصاميم مختلفة لفحصها، ولكن وحدة أساسية من إشارات ومصادر البيانات التكوين. توليد إشارة الإثارة المقابلة لمصدر إشارة، مصدر البيانات ومراقبة بدء إرسال البيانات إلى الطبقة العليا وفقا للمعلومات اختبار تقييد التصميم.

اختبار طبقة أعلى برمتها هي عبارة عن منصة الاختبار، حيث يتم استخدام وحدة الإدخال لنقل اختبار الإثارة خلق قيود الإنترنت. تغطية وظيفية يمكن قياس التقدم كل الاختبارات في خطة الاختبار.

2 على متن الحالة الصلبة تحكم التخزين العالمية منصة الاختبار

2.1 اختبار منصة تصميم الهندسة المعمارية

واستنادا إلى الهيكل الهرمي الهندسة المعمارية منصة الاختبار المشترك، جنبا إلى جنب مع النماذج الهندسية للاحتياجات البعثة، التي أنشئت على متن الحالة الصلبة منصة الاختبار تحكم التخزين محاكاة العامة، كما هو موضح في الشكل (3).

اختبار عامة يتم تغليف كل واجهة وحدة باستخدام APB حافلة القياسية، واجهة الحافلة APB وزيادة وحدات الاختبار وحدة ومنصة اتصالات الإنترنت بين وتصميم قياسها. وبالإضافة إلى ذلك، مما يزيد من حدة التكوين المعلمة، والتي يمكن تكوينها في وحدة توليد البيانات وحدة المصدر والقيادة على مدار الساعة مصدر الإثارة وحدة إعادة تعيين. منصة الاختبار جزءا لا يتجزأ من يمكن تكوين المعلمات نموذج فلاش، نموذج SDRAM ونموذج MRAM. يمكن تكوين فلاش من قبل وحدة معلمة تكوين وحدة. حيث، فلاش تصميم النموذج الهرمي، والجزء السفلي من وحدة القاعدة 8 تكوين جيجابت من منطقة التخزين الأساسية والوظائف الشاغرة الدعم للقراءة والكتابة لدعم القراءة والكتابة ومحو مرات وغيرها من المعالم وكتل سيئة الأولية التخلص منها ل واصلت وقاعدة أساس وحدة شلال، مما يتيح قدرات التخزين المختلفة، فإن معدل تخزين ومجموعة من التناظرية مرصوف التكوين فلاش الجهاز.

معالم التكوين منصة الاختبار إلى أن تكتمل قبل بدء الاختبار، وهذا هو، قبل معلمات التكوين اختبار المدخل إلى وحدة التكوين المعلمة، واستكمال تكوين نموذج مجموعة فلاش وحدات أخرى. عندما ينبغي اختبار تصميم اختبار المعالجة لاختبار حقن القيود منصة من قبل وحدة الإدخال الاختبار، وحدة توليد يولد مصدر الإثارة الموافق القيود تلقى إشارة الإثارة يتم تحميلها في وحدة جدولة المهام تصميم وحدة والتحقق تحت الاختبار. بدء وقت واحد إرسال البيانات إلى وحدة مصدر البيانات وفقا لالقيود الجدولة. وحدة جدولة تتلقى معلومات مهمة قياس بعد معلومات مهمة اختبار إرسالها إلى وحدة القيادة. وحدة محرك يولد محرك الشخصية، وإدخال البيانات تصميم صياغة لكل وحدة تحت الاختبار وإعادة عقارب الساعة المناسبة. توليد تصميم اختبار الإثارة ردا على الإثارة عند استلام البيانات المدخلة، واستجابة لتلقي تصنيف وحدة الإثارة، ثم يتم تغذيتها للتفتيش وحدة المقارنة. تتلقى وحدة اختبار يتم تحميل إدخال الإثارة إلى يتم إنشاء النموذج المرجعي على الإثارة، ثم المقارنة على الإثارة مقارنة مع ردود دفعة الفعلية. من خلال تحليل نتائج إخراج خلية الاختبار يمكن تحديدها تحت الحالي اختبار قيود التصميم ما إذا كان الهدف التصميم المطلوب. وظيفية وحدة تغطية بجمع المعلومات طوال فترة الاختبار عن اختبارات تقييم أدلة كافية.

2.2 تنظيم المشروع

محاكاة العامة يدير منصة الاختبار على أدوات المحاكاة QuestaSim10.4c، وذلك باستخدام تطور اللغة نظام فيريلوج. اختبار منصة باستخدام الهيكل التنظيمي الهرمي، والهيكل التنظيمي المشروع هو موضح في الشكل (4).

تنظيم الفحص الهندسي كهيكل شجرة، ملف المستوى الأعلى المسمى "Top_sim"، الذي يحتوي على اثنين الهيكل الأساسي الرئيسي: القيود ملف (Constri_files) وملف التكوين المعلمة (Para_cfg). يحتوي ملف القيد القيود إدخال البيانات (Data_in) واثنين من القيود هيكل الثانوية المشغلات الإدخال (Drive_in). المشغلات القيود مساهمة في الاختبار المباشر (مباشر) واختبار عشوائي (عشوائية) هيكل اثنين العالي . الاختبار يمكن اختبار مباشرة عملية التحقق لديه بعض استنساخ، واختبار عشوائي ويمكن علاج أكثر بالكامل اختبار التحقق التصميم. ملف المعلمة التكوين (Para_cfg) للوحدة منصة الاختبار ذات الصلة تهيئتها لتلبية متطلبات التصميم من الاختبار. منصة الاختبار ينفذ ملف نصي هو استخدام ملف التمديد. هل اللغة TCL لتنظيم الملفات التلقائي والتحكم في المشروع في وقت الاختبار.

3 التجارب والتطبيقات

على أساس تصميم وضعت من قبل العامة منصة اختبار محاكاة تم تطبيقه بنجاح إلى نموذج اختبار محاكاة XX-09 وXX-5A نموذج الأقمار الصناعية من FPGA نقل البيانات الفضائية. "متطلبات السيرة FPGA مواصفات نموذج رقم الأقمار الصناعية XX" لتنفيذ الاختبار، والرسم البياني الاختبار هو مبين في الشكل (5) وفقا للمصدر، وقدمت من قبل المطور.

وأجريت لأول مرة، واستخدام رمز أداة التحقق من وجود رمز مستوى RTL على فحص حكم ترميز ومراجعة التعليمات البرمجية، ومن ثم استخدام منصة اختبار لتصميم اختبار علاج لاختبارات المحاكاة وظيفية من اختبار محاكاة على مستوى بوابة للتصميم منطقي netlist الملف والملفات netlist تخطيط بعد اختبارات توقيت محاكاة تنفيذها. وأخيرا، فإن أداة تحليل ساكنة توقيت وعلاج منطق التكافؤ أداة فحص لقياس تحليل توقيت ثابت وتصميم الاختيار منطق التكافؤ . من بينها، تم القيام به وظيفية اختبار المحاكاة وعلى مستوى البوابة اختبارات المحاكاة على العامة منصة اختبار المحاكاة من هذه المادة.

XX-09 إلى نموذج الأقمار الصناعية على سبيل المثال، وحدة تخزين 128 جيجابايت NAND ذاكرة فلاش NAND مجموعة 64 جيجابت فلاش اثنين من رقائق مكدسة شيدت في موازاة ذلك، كل من الذاكرة 64 جيجابايت NAND فلاش 88 جيجابت الركيزة التي تتكون . بيان المهمة FPGA واجتياز متطلبات المواصفات على أساس عدد XX-09 نماذج من البعثات الفضائية لإجراء تحليل الاحتياجات الوظيفية وتحليل متطلبات واجهة والفرز ما مجموعه 82 الاختبارات الوظيفية للأطفال، تصميم حالات الاختبار 415 تغطي FPGA لنقل البيانات التجارب الفنية، واختبار الأداء، وتسلسل اختبار، واجهات الاختبار، اختبار الأمن، والاختبار الهامش، اختبار الانتعاش، واختبار الحدود، 9 التكافؤ أنواع اختبار التحقق. محاكاة تغطية وحدة الاختبار والنتائج التغطية الشاملة هو مبين في الشكل (6). محاكاة وظيفية التغطية بيان وتحليل تغطية فرع، وصلت التغطية بيان 91.5، وبلغت نسبة تغطية فرع 97.4، والسبب في الحالة التي لا تغطيها مشروطة فرع بيان الافتراضية قابلة للوصول، وبعد اختبار وظيفة تأكيدا صحيح.

من XX-5A ونموذج XX-09، على التوالي، وعدد من البث الفضائي باستخدام التقليدية FPGA محاكاة منصة الاختبار هنا منصة اختبار اختبار المحاكاة، وعدد من دورة محاكاة إحصاءات التغطية، وأظهرت النتائج في الجدول 1.

ومن المعروف من الجدول رقم 1، ومنصة اختبار المحاكاة التقليدية والعامة منصة اختبار محاكاة يمكن أن تكتمل 100 من التغطية الوظيفية، ولكن عدد من دورات محاكاة منصة اختبار العالمي حوالي 48 من منصة اختبار المحاكاة التقليدية، ولها تغطية بيان أفضل وتغطية فرع. وباختصار، تهدف هذه الورقة اختبار المحاكاة تغطية منصة أداء جيدة ولها بعض التنوع، مقارنة التقليدية منصة اختبار محاكاة يمكن أن تقلل بشكل فعال وقت الاختبار، ويمكن أن تحسن بشكل فعال تغطية الاختبار.

4 خاتمة

من أجل حل التقليدي براعة منصة الاختبار والفقراء الميراث، من الصعب للترقية، ومشاكل الصيانة صعبة ، ويعرض القائم على محاكاة اختبار منصة العمارة الهرمي تصميم هيكل، وعلى هذا الأساس، والجمع بين حافلة APB القياسية المحمول في الفضاء المتقدمة العامة منصة اختبار محاكاة للتحكم تخزين الحالة الصلبة. باستخدام هذه المنصة للبيانات FPGA البث الفضائي قامت نوعين من المهام اختبارات المحاكاة، تظهر نتائج الاختبار أن منصة يمكن أن تدعم بشكل فعال اختبار محاكاة على متن تحكم تخزين الحالة الصلبة لنماذج مختلفة، بالمقارنة مع منصة الأمثل عمليات اختبار اختبار التقليدية و تحسين كفاءة الاختبار، مع قيمة جيدة تطبيق الهندسة.

مراجع

بحث تشو شان يانغ ياون، وانغ جينبو. رحلات الفضاء عالية الموثوقية اختبار التكنولوجيا FPGA تقنية الكمبيوتر والتنمية، 2017،27 (3): 1-5،11.

قاو هو جين تاو، قوية غطاء داخل الجبهة، تشاو قانغ. FPGA التصميم الآلي بيئة اختبار على أساس Testbench البدنية التكنولوجيا الالكترونية، 2018،44 (4): 48-51.

بيئة FIERGOLSKI A.Simulation على أساس منهجية التحقق عالمية .Journal من الأجهزة، 2017،12 (1): C01001.

EQUAL Dongzhen شينغ، يان تشو، وآخرون على متن ملف تخزين السرعة والقدرة الكبيرة على سوء تصميم إدارة كتلة التكنولوجيا الالكترونية، 2017،43 (6): 11-14.

BIRLA S، SHARMA S، N SHUKLA K.UVM بالطاقة الأجهزة / البرمجيات المشارك التحقق .Journal العلوم الأمثل معلومات و، 2017،38 (6): 945-952.

لين تيانجين، روان شيانغ، المراقب المالي فلاش على الانترنت ليو تشون. وظائف التحميل مصممة على أساس FPGA- التكنولوجيا الالكترونية، 2019،45 (1): 88-91.

تشن لينا، منغ يي لين Zhitao. UVM منصة التحقق لالهرمي المسلسل تصميم حافلة . مجسات و، 2018،37 (9): 84-86،89.

الكاتب المعلومات:

تشانغ وى دونغ، 2، 3، دونغ شينغ 1،2، وقال تشو يان 1،2، 1،2 ان نادي الجيش

(مختبر الرئيسية للأكاديمية الصينية للعلوم النظم الفضائية المعقدة المعلومات الإلكترونية تكنولوجيا الدفاع الابتكار التكنولوجي، بكين 100190، الصين،

2. أكاديمية المركز الوطني للعلوم الفضاء للعلوم، بكين 100190، الصين؛ 3. جامعة أكاديمية الصينية للعلوم، بكين 100190)