光纤反射内存网数据实时交互方法
【专利摘要】本发明属于计算机仿真【技术领域】，公开了一种光纤反射内存网数据实时交互方法。将光纤反射内存网数据交互区分为标识区和数据区。标识区包括读节点数标识区和读写标志位区，其中读节点数标识区用于记录当前读数据区中的节点个数，当区域中的值为0时，标识写端口能够写如数据。读写标志位区用于向读端口标识哪个数据区可以写入数据，00表示处于开始准备数据交互、11表示当前数据交互结束、01表示数据区1可读数据区2可写、10表示数据区2可读数据区1可写。数据区包括数据区1和数据区2，两个数据区中分别存储写入端与读取端交互过程中当前时刻交互数据和下一时刻交互数据。本发明提高了数据交互的速度和实时性，而且结构简单，易于实现。
【专利说明】光纤反射内存网数据实时交互方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机仿真【技术领域】，尤其涉及一种光纤反射内存网数据实时交互方法。
【背景技术】
[0002]在当前航天飞行器技术朝着系统更复杂、技术更先进的方向发展。在这一趋势下，航天飞行器需要实现在全工作周期下的高置信度效能评估，因此结合数学仿真技术系统与半实物仿真试验技术的“一体化集成仿真技术”对于提高航天飞行器全工作周期效能评估的置信度，为总体方案制定和系统研制提供定量数据参考具有重要意义。一体化集成仿真技术的核心是实现基于不同仿真机制的异构仿真与试验系统之间的紧耦合联合仿真试验。
[0003]建立紧耦合的射频集成仿真试验系统，需要实现半实物试验系统与数学仿真之间能够具备紧耦合的动态数据交互。由于半实物试验系统是一个实时系统，为了保证分布式数学仿真系统与半实物试验系统的协同运行，强实时的数据交互是射频集成仿真试验系统构建的关键。在当前的技术条件下，采用光纤反射内存网是当前系统集成方案的主要选择。
[0004]反射内存网采用共享内存方式实现网络内各节点间的数据交互，采用这种方式实现数据交互需要解决共享内存区的读写互斥问题。如图1所示，两个模块节AMpM2在两个步长内对共享地址段的数据读写过程。在到ti+1的两个仿真步长中，仿真模块共享内存写数据的时间为t?itel、t?ito2，在共享内存ADD地址段中的数据在时间区间(tg，ti+1)中有三个状态分别对应三个数据DgDpDw，三个状态对应的时间区间为Jtg，t?itel)、(twritel,twrite2) > (twrite2, ti+1)。对于模块M2在一个仿真步长(t^，内，ADD地址段中的内容有两个状态，分别是Db、Di，对应区间为(V1, t?itJ、(twritel, ，因此若仿真模块想获得数据Di,则其读取ADD地址段中的时间tMad应该满足条件:tMad e (twritel, 。但对于M2来说，M1的读写时间tmitel并不知道，因此M2读取的数据可能是Di也可能是Dg，这取决与tMad所在的时间区间。若t_d=t?itel，此时ADD地址段中的数据由于处于正在修改的状态其数据未知，M2读到的数据不确定，因此需要实现数据写入端和数据读取端互斥访问才能保证数据的正确交互。
[0005]为解决读写互斥的问题，反射内存网生产商GE公司官方提供了基于中断的数据交互方法用来解决读写互斥的问题，如图2所示，采用这种方法进行数据交互需要数据发送方向接受方发送中断提醒接受方接受数据，一次数据交互需要发送两次中断。但是，中断的发送和接受的时间大、稳定性差的缺点，适合单帧数据量大，数据率低的场合使用。在射频集成仿真试验系统中，需要进行大量的单帧数据量小(小于10k)，但数据率高(>200Hz)的数据交互。此外，射 频集成仿真试验系统是一个规模不断扩充的系统，需要在对现有系统不做变更或者最小变更的基础上完成新系统的接入，实现集成系统的不断扩展。依照官方提供的数据交互方法，当系统进行扩展需要向新接入的系统发送数据，需要对当前系统的数据发送模块进行修改增加新的发送中断指令。
[0006]基于查询的数据交互方式通过网络中共享内存的地址进行接口标识，当系统内部具有交互的模块在明确两者交互数据在反射内存网中的地址，即可通过向确定地址写入数据和读取数据实现数据交互，如图3所示。这种方式较之基于中断的交互方式数据交互时间更小、更稳定，如图4和表1所示:
[0007]表1基于中断方式和基于查询方式协议对比
[0008]
【权利要求】
1.一种光纤反射内存网数据实时交互方法，其特征在于:将光纤反射内存网数据交互区分为标识区和数据区: 标识区包括读节点数标识区和读写标志位区，其中读节点数标识区用于表示当前有几个读节点在读取数据区中的数据，当标识区的值为O时，表示写节点能够写入数据；读写标志位区用于表示数据区I与数据区2的当前状态，标识哪个数据区能写入数据，OO表示处于开始准备数据交互、11表示当前数据交互结束、01表示数据区I可读数据区2可写、10表示数据区2可读数据区I可写； 数据区包括数据区I和数据区2，两个数据区中分别存储写入端与读取端交互过程中当前时刻交互数据和下一时刻交互数据； 数据交互过程具体如下: Ti时刻:如果读节点数标识区中的值为0，读写标识区中的值为10，则写节点依照数据写入流程向数据区I中写入Ti+h时刻的数据，写入完毕后，将读写标识区中的值置为01，在写节点向数据区I写入数据的同时，各读节点依照读流程读取数据区2中的Ti时刻的数据，读取完毕后，读节点数标识区中的值为O ;所述Ti时刻是以节点所在系统的物理时间轴为基准，数据传输过程中某次数据交互的开始时刻，h为帧数据传输周期； Ti+h时刻:如果读节点数标识区中的值为0，读写标识区中的值为01，则写节点依照数据写入流程向数据区2中写入Ti+2h时刻的数据，写入完毕后，将读写标识区中的值置为10，在写节点向数据区2写入数据的同时，各读节点依照读流程读取数据区I中的Ti+h时刻的数据，读取完毕后，读节点数标识区中的值为O ; Ti+2h时刻:如果读节点数标识区中的值为0，读写标识区中的值为10，则写节点依照数据写入流程向数据区I中写入Ti+3h时刻的数据，写入完毕后，将读写标识区中的值置为01，写节点向数据区I写入数据的同时，各读节点依照读流程读取数据区2中的Ti+2h时刻的数据，读取完毕后，读节点数标识区中的值为O ; 重复上述过程直到整个数据传输完毕。
【文档编号】G06F17/50GK103870625SQ201310587044
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】赵政, 刘佳琪, 刘生东, 彭程远 申请人:北京航天长征飞行器研究所, 中国运载火箭技术研究院