[发明专利]卫星外设接口仿真系统及方法

说明书

本发明提供了一种卫星外设接口仿真系统及方法，星上软件、CPU仿真软件、所述卫星外设接口仿真系统、单机和动力模块依次连接，所述星上软件、所述CPU仿真软件和所述动力模块为外部软件，所述单机为固定编码模块；所述卫星外设接口仿真系统按地址实现寄存器相应的读功能和写功能，所述卫星外设接口仿真系统包括可配置模块和配置文件，所述可配置模块包括寄存器地址模块和外设接口其他配置模块，所述寄存器地址模块用于存放寄存器地址，所述外设接口其他配置模块用于存放相关设计参数；所述配置文件分别连接所述寄存器地址模块和所述外设接口其他配置模块，所述配置文件用于按配置对所述寄存器地址模块和所述外设接口其他配置模块进行初始化。

技术领域

本发明涉及卫星系统仿真技术领域，特别涉及一种卫星外设接口仿真系统及方法。

背景技术

随着信息技术和空间技术的迅猛发展，卫星的复杂程度和新技术含量不断提高，研制周期进一步缩短，在轨寿命和可靠性要求更高，造成卫星研制工作难度不断加大，而且目前我国的国民经济建设和国防建设都对卫星的研制工作提出了更高的要求。为满足国家和用户对空间技术的需求，支持国民经济建设，支持国防加速向信息化转变，我国航天工业部门面临时间紧、任务重、技术复杂的挑战。因此必须采用更加先进的技术，提高技术和管理能力，快、好、省地完成卫星的研制工作，最大程度地满足用户的要求。在这种背景下，利用日益成熟系统仿真技术，将在卫星的概念研究、方案论证、设计研发、集成测试和在轨维护等各方面，提升工作效率和准确率。

卫星仿真系统，主要由如下四部分组成：芯片模型库、外设接口(如CAN等)模型库、单机模型库和分系统(如动力学等)模型库。外设接口的仿真建模，是卫星仿真系统构建的重要环节之一。卫星使用的外设接口可分为两大类，功能部件：中断、时钟、看门狗等，接口部件：同步串口，异步串口，CAN等。此类硬件具备固定的功能，如CAN有标准协议规定，因此各厂家的产品一致性较好，但如同步/异步串口和时钟等，各厂家的实现具有较大差异性。因此一个通用的外设接口仿真模型建模方法，能完全兼容有标准协议和无标准协议各种外设接口，实现快速建模，对外设接口模型的可靠性、可重用性、可维护性等显得尤为重要。

由于此类硬件在航天中应用量较小，难以像民用那样大批量生产，所以归一化程度低。现在卫星的外设接口仿真，都是面向具体卫星型号中用的外设接口做定向仿真，可重用性差。在外设接口仿真开发过程中，必需改动软件代码，进而外设接口仿真在卫星系统仿真中，需要投入较大的开发人力和测试人力。进而导致价值极高的卫星高保真故障仿真，难以平台化。面对日益增涨的民用微小卫星需求，卫星仿真系统难以工具化。故现在缺少一种通用的外设接口仿真模型建模方法，能避免重复开发，实现质量可靠、开放通用的卫星单机模型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫星外设接口仿真系统及方法，以解决现有的卫星外设接口仿真系统可重用性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种卫星外设接口仿真系统，星上软件、CPU仿真软件、所述卫星外设接口仿真系统、单机和动力模块依次连接，其中：

所述星上软件、所述CPU仿真软件和所述动力模块为外部软件，所述单机为固定编码模块；

所述卫星外设接口仿真系统按地址实现寄存器相应的读功能和写功能，所述卫星外设接口仿真系统包括可配置模块和配置文件，所述可配置模块包括寄存器地址模块和外设接口其他配置模块，所述寄存器地址模块用于存放寄存器地址，所述外设接口其他配置模块用于存放相关设计参数；

所述配置文件分别连接所述寄存器地址模块和所述外设接口其他配置模块，所述配置文件用于按配置对所述寄存器地址模块和所述外设接口其他配置模块进行初始化。

可选的，在所述的卫星外设接口仿真系统中，所述外设接口包括功能部件和接口部件，其中：

所述功能部件包括中断模块、时钟模块和看门狗模块；

所述接口部件包括同步串口模块、异步串口模块和CAN总线。