作者：北京航空航天大學(xué)２０２教研室（１０００８３） 喬應(yīng)軍 熊華鋼 羅志 來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

摘要：在電子綜合系統(tǒng)的設(shè)計中利用計算機仿真的手段模擬多路數(shù)據(jù)總線的通信過程，完成總線通信系統(tǒng)傳輸方案的優(yōu)化和總線通信系統(tǒng)性能的評價分析，對提高系統(tǒng)的設(shè)計效率有著重要的意義。討論了總線通信系統(tǒng)優(yōu)化和仿真的算法模型，并以此算法開發(fā)了多路數(shù)據(jù)總線仿真軟件。 關(guān)鍵詞：多路數(shù)據(jù)總線 計算機仿真 電子綜合系統(tǒng) 總線通信系統(tǒng)的性能可根據(jù)總線負載和延遲時間率來評價�？偩�負載是傳輸信息（數(shù)據(jù)字和控制字）所需時間與通信系統(tǒng)總的激活時間的比值，它反映了系統(tǒng)可擴充的余量；延遲時間率是傳輸消息的實際延遲時間與最大允許的延遲時間的比值，反映了系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男�，多路�?shù)據(jù)總線仿真軟件對要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)消息塊進行合理組織以減小以上兩個指標，該功能通過優(yōu)化過程來完成，仿真結(jié)果可用仿真報告形式輸出，也可用圖形方式顯示。借助于各種仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，系統(tǒng)設(shè)計人員可對總線通信網(wǎng)絡(luò)的性能作出客觀評價，指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計人員對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和ｉｃｄ數(shù)據(jù)進行必要的調(diào)整，以生成最優(yōu)效率的通信系統(tǒng)。

本文作者開發(fā)的多路數(shù)據(jù)總線仿真軟件具有ｗｉｎｄｏｗｓ風(fēng)格的人機界面，而且操作方便，實現(xiàn)功能全面，該軟件已經(jīng)成功地用于某型號航空電子綜合化系統(tǒng)工程的輔助設(shè)計中，效果良好。

１ 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)化

與仿真相關(guān)的原始數(shù)據(jù)文件有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義文件、消息塊清單文件、意外活動文件、通信協(xié)議定時參數(shù)文件等四種數(shù)據(jù)文件的輸入。

·系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義文件唯一確定了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，每一條記錄對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的一個終端。

·消息塊清單文件給出系統(tǒng)將要在總線上傳輸?shù)乃邢�，每一個記錄描述了一個消息的內(nèi)容。記錄的域值有：消息類型、消息編號、消息的源、消息的目的、最大允許延遲時間和消息的傳輸機制。

·意外活動文件定義那些需占用總線通信時間（如通信指令，其通信指令不出現(xiàn)在總線表中）的活動。

·通信協(xié)議定時參數(shù)文件定義了指令字、狀態(tài)字、數(shù)據(jù)字的傳輸時間，終端響應(yīng)時間和消息傳輸間隔等。

在進行通信傳輸方案優(yōu)化前先進行預(yù)處理以形成完備的消息塊清單文件。預(yù)處理過程分兩步：排序處理和機制插入處理。排序處理是為了整理從ｉｃｄ文件中提取的消息塊清單文件，排序原則是：按消息塊最大允許延遲時間（ｍｄｔ）由小到大進行排序；具有相同最大允許延遲時間的消息塊以消息量大小由大到小排序。

通信機制的插入處理是依據(jù)改進的靜態(tài)總線控制協(xié)議檢測更新消息傳輸?shù)臋C理，通過發(fā)送矢量字方式指令檢測消息的數(shù)據(jù)是否更新。機制插入處理即完成將矢量字插入到需檢測的消息塊之前的操作。

在電子綜合系統(tǒng)中，不同類型的數(shù)據(jù)傳輸有不同的最大允許延遲時間。最大的最大允許延遲時間定義為大周期，記為ｍａｘ（ｍｄｔ），而把最小的最大允許延遲定義為小周期，記為ｍｉｎ（ｍｄｔ），那么大周期中含有的小周期的個數(shù)為：

ｍａｘ（ｍｄｔ）／ｍｉｎ（ｍｄｔ）＝２ｎ（１）

其中ｎ為整數(shù)，通常不大于６。