一种虚拟控制器仿真测试方法、系统及存储介质与流程

1.本发明涉及虚拟控制器仿真测试技术领域，特别涉及一种虚拟控制器仿真测试方法、系统及存储介质。


背景技术：

2.虚拟控制器是在pc上运行实车的多个控制器软件，对实车的控制器和系统进行模拟。虚拟控制器使系统及控制软件的早期验证不依赖于硬件，缩短控制器间的交互测试和故障注入测试周期，现有的虚拟控制器技术是用于simulink开发或采用autosar架构的项目中，用于将应用层连接起来。
3.目前的虚拟控制器技术存在以下问题：
4.1、目前汽车控制器大部分是手写代码，基本上代码处于保密状态；
5.2、simulink开发的项目将应用层连接起来的前提条件是，各控制器交互的信号变量命名需要统一，这基本上对于多家供应商来说实现不了；
6.3、此技术要求代码架构分层明显，用于提取应用层部分，这与大部分控制器的开发状态不符。


技术实现要素：

7.本发明的主要目的在于提出一种虚拟控制器仿真测试方法、系统及存储介质，旨在实现控制器早期测试，仅需控制器提供烧录hex文件，无需代码开源，实现控制器硬件的虚拟化，能够在pc上运行hex文件和进行控制器间交互。
8.为实现上述目的，本发明提供了一种虚拟控制器仿真测试方法，所述方法包括以下步骤：
9.采用仿真软件构建可仿真虚拟控制器和测试设备，并进行连线；
10.编写vsm模型，加载进所述虚拟控制器中；
11.将ide加载控制器hex；
12.启动仿真软件，通过vsm模型建立与ide的通讯；
13.通过测试设备进行测试输入，并将测试设备显示结果作为输出。
14.本发明进一步地技术方案是，所述仿真软件采用proteus仿真软件。
15.本发明进一步地技术方案是，所述虚拟控制器采用stm32f072cbt6主芯片。
16.本发明进一步地技术方案是，所述将ide加载控制器hex的步骤包括：
17.将hex运行在集成开发环境keil的simulator模式中，并建立主芯片vsm模型与keil的simulator的交互。
18.本发明进一步地技术方案是，所述建立主芯片vsm模型与keil的simulator的交互的步骤中，使用proteus开放的vsm.hpp接口和keil的开放的agsi.h接口来构建vc工程，其中，通过vsm.hpp接口可读取和更改proteus主芯片的引脚电气状态，通过agsi.h接口可读取和更改寄存器的值。
19.为实现上述目的，本发明还提出一种虚拟控制器仿真测试系统，所述系统包括存储器、处理器、以及存储在所述处理器上的虚拟控制器仿真测试程序，所述虚拟控制器仿真测试程序被所述处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。
20.为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有虚拟控制器仿真测试程序，所述虚拟控制器仿真测试程序被处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。
21.本发明虚拟控制器仿真测试方法、系统及存储介质的有益效果是：
22.本发明通过上述技术方案，采用仿真软件构建可仿真虚拟控制器和测试设备，并进行连线；编写vsm模型，加载进所述虚拟控制器中；将ide加载控制器hex；启动仿真软件，通过vsm模型建立与ide的通讯；通过测试设备进行测试输入，并将测试设备显示结果作为输出，实现了控制器早期测试，仅需控制器提供烧录hex文件，无需代码开源，实现了控制器硬件的虚拟化，能够在pc上运行hex文件和进行控制器间交互。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
24.图1是本发明虚拟控制器仿真测试方法较佳实施例的流程示意图；
25.图2是本发明虚拟控制器仿真测试方法的整体流程示意图；
26.图3是本发明虚拟控制器仿真测试方法的应用程序工作原理示意图。
27.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
31.请参照图1，本发明提出一种虚拟控制器仿真测试方法，图1是本发明虚拟控制器
仿真测试方法较佳实施例的流程示意图。
32.如图1所示，本发明虚拟控制器仿真测试方法较佳实施例包括以下步骤：
33.步骤s10，采用仿真软件构建可仿真虚拟控制器和测试设备，并进行连线。
34.其中，所述仿真软件采用proteus仿真软件，所述虚拟控制器采用stm32f072cbt6主芯片。
35.步骤s20，编写vsm模型，加载进所述虚拟控制器中。
36.步骤s30，将ide加载控制器hex。
37.具体地，本实施例将hex运行在集成开发环境keil的simulator模式中，并建立主芯片vsm模型与keil的simulator的交互。
38.所述建立主芯片vsm模型与keil的simulator的交互的步骤中，使用proteus开放的vsm.hpp接口和keil的开放的agsi.h接口来构建vc工程，其中，通过vsm.hpp接口可读取和更改proteus主芯片的引脚电气状态，通过agsi.h接口可读取和更改寄存器的值。
39.步骤s40，启动仿真软件，通过vsm模型建立与ide的通讯。
40.步骤s50，通过测试设备进行测试输入，并将测试设备显示结果作为输出。
41.以下结合图2和图3对本发明虚拟控制器仿真测试方法进行进一步的详细阐述。
42.本发明中，虚拟控制器通过与ide的simulator通讯，实现hex文件的加载运行。虚拟控制器的mcu的pin脚与虚拟接插件建立映射关系，实现仿真控制器间的信号交互。
43.具体地，本发明通过集成开发环境ide运行hex、构建可仿真的虚拟控制器以及虚拟控制器与ide交互的方式实现仿真测试，如图2所示。仿真测试流程是先在proteus等仿真软件中构建控制器和测试设备，然后将控制器的hex加载在ide中，proteus等仿真软件启动仿真时通过与ide交互控制指令与信息。当从虚拟测试设备发送测试输入时，虚拟设备通过与控制器的连接传递给控制器，并将控制器的响应返回给虚拟设备，且以虚拟设备的用户界面直观地显示给用户，如图3所示。
44.本发明中为实现可仿真的虚拟硬件，选用了proteus软件，并导入带spice模型或原理图模型的元器件和芯片。对于本发明中的主芯片stm32f072cbt6，厂家并未建立spice模型，需自行构建vsm模型实现仿真。并通过芯片和元器件的连线构建在proteus中可运行的硬件仿真原理图。
45.本发明中由于设计可运行hex文件的主芯片vsm模型极其复杂，为实现hex文件的加载运行，故将hex运行在集成开发环境keil的simulator模式中。同时建立主芯片vsm模型与keil的simulator的交互，从而实现虚拟硬件的实时仿真。
46.本发明中为实现proteus的主芯片与keil的交互，需要使用proteus开放的vsm.hpp接口和keil的开放的agsi.h接口来构建vc工程，其中通过vsm.hpp接口可读取和更改proteus主芯片的引脚电气状态，通过agsi.h接口可读取和更改寄存器的值。通过此2个接口编写寄存器到芯片引脚的交互逻辑，成dll文件，并加载到keil和proteus中，可实现虚拟硬件的仿真运行。
47.本发明中为实现多个虚拟控制器的交互，构建了虚拟接插件，用于控制器相互间信号交互。同时为了监控和测试交互信号，加载了proteus的虚拟仪器。
48.本发明虚拟控制器仿真测试方法的技术创新点在于：
49.1、多控制器的交互通过虚拟硬件实现，摆脱对硬件的依赖；
50.2、通过proteus和ide的开放接口，编写虚拟硬件和主芯片的交互dll；
51.3、采用虚拟仪器监控多控制器间的信号交互；
52.本发明虚拟控制器仿真测试方法的有益效果是：
53.本发明通过上述技术方案，采用仿真软件构建可仿真虚拟控制器和测试设备，并进行连线；编写vsm模型，加载进所述虚拟控制器中；将ide加载控制器hex；启动仿真软件，通过vsm模型建立与ide的通讯；通过测试设备进行测试输入，并将测试设备显示结果作为输出，实现了控制器早期测试，仅需控制器提供烧录hex文件，无需代码开源，实现了控制器硬件的虚拟化，能够在pc上运行hex文件和进行控制器间交互。
54.为实现上述目的，本发明还提出一种虚拟控制器仿真测试系统，所述系统包括存储器、处理器、以及存储在所述处理器上的虚拟控制器仿真测试程序，所述虚拟控制器仿真测试程序被所述处理器运行时执行如上实施例一项所述的方法的步骤，这里不再赘述。
55.为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有虚拟控制器仿真测试程序，所述虚拟控制器仿真测试程序被处理器运行时执行如上实施例所述的方法的步骤，这里不再赘述。
56.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的发明范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的发明保护范围内。