專利名稱：一種基于微內(nèi)核的通信終端測試儀表控制平臺的構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于微內(nèi)核的通信終端測試儀表控制平臺的構(gòu)建方法，其中包含了控制平臺體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，微內(nèi)核的設(shè)計方法和各組件的設(shè)計方法，從而構(gòu)成一種具有擴展能力強，實現(xiàn)難度低等特點的測試儀表控制平臺。
背景技術(shù)：
在移動通信領(lǐng)域，已經(jīng)經(jīng)歷從模擬到數(shù)字，從低速到高速的發(fā)展過程，移動終端的測試是必不可少的一環(huán)。為了保證移動終端能夠順利的接入網(wǎng)絡(luò)并且為用戶提動服務(wù)，要對其各種指標進行充分的性能測試和正確性測試。
對于終端的一致性測試，包括射頻指標測試、協(xié)議測試和其他測試三類測試，每一類測試針對不同的移動通信制式，也有不同的要求，隨著移動通信的制式越來越多，測試儀表的要求能夠支持不同的制式以及越來越多的測試項，這就要求在設(shè)計儀表的體系結(jié)構(gòu)時，要充分考慮到整個儀表體系結(jié)構(gòu)的可擴展性和自定制特性，這樣不僅僅可以方便的增加和定制測量項，也可以方便的支持更多的移動通信制式，以適應(yīng)移動通信領(lǐng)域的飛速發(fā)展。
因此，一個可以被重復(fù)實現(xiàn)的控制平臺的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該是功能組件化、接口標準化、內(nèi)核微型化，并且具有開放的體系結(jié)構(gòu)。功能組件化是指將完成某一項特殊測量的模塊封裝到一個組件中，例如頻譜的測試、鄰道泄漏功率比的測試或誤碼率的測試等；接口標準化是指為了保證單功能組件可以順利的同內(nèi)核及其他組件通信，所有的組件都采用一套自定義的標準接口；內(nèi)核的微型化所指是指通信儀表的設(shè)計中，盡量將最核心的部件微型化，設(shè)計成一個微內(nèi)核，只完成最重要，最基本的功能，對所有的組件提供通用的注冊接口和調(diào)用接口。我們把這種體系結(jié)構(gòu)稱為基于微內(nèi)核的控制平臺體系結(jié)構(gòu)。
傳統(tǒng)的通信儀表控制平臺體系結(jié)構(gòu)大都是分層結(jié)構(gòu)，層次式體系結(jié)構(gòu)是把系統(tǒng)按照功能的擴展性，分成若干層。層次系統(tǒng)組織成一個層次結(jié)構(gòu)，每一層為上層服務(wù)，并作為下層客戶。最內(nèi)層為“內(nèi)核”，完成最為基本的公用操作(例如對物理數(shù)據(jù)庫的存取)。向外各層逐漸進行功能擴展，滿足不同系統(tǒng)規(guī)模的需求。
層次式控制平臺體系結(jié)構(gòu)的組織方式支持基于可增加抽象層的設(shè)計，便于增加新功能，使系統(tǒng)具有可擴展性。這樣，允許把一個復(fù)雜系統(tǒng)按遞增的步驟進行分解。而且，由于每一層最多只影響兩層，同時只要給相鄰層提供相同的接口，允許每層用不同的方法實現(xiàn)，為軟件重用提供了強大的支持。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種基于微內(nèi)核的應(yīng)用于終端測試儀表上的控制平臺體系結(jié)構(gòu)，這種體系結(jié)構(gòu)基于測試儀表的功能特點和實現(xiàn)上的特性，遵循功能組件化、接口標準化、內(nèi)核微型化的設(shè)計思路，從而相對于傳統(tǒng)的測試儀表控制平臺體系結(jié)構(gòu)具有更強的靈活性，更廣泛的適應(yīng)性以及擴展性。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種基于微內(nèi)核的通信終端測試儀表控制平臺的構(gòu)建方法，所述測試平臺包括用戶應(yīng)用模塊、微內(nèi)核、系統(tǒng)控制組件、測量控制組件以及協(xié)議?？刂平M件，所述微內(nèi)核包含系統(tǒng)控制組件、測量控制組件以及協(xié)議?？刂平M件的注冊信息，所述注冊信息包括組件的名稱、實現(xiàn)組件功能的位置以及與具體功能相關(guān)的參數(shù)，所述方法包括(1)通過微內(nèi)核的命令解析接口連接所述用戶應(yīng)用模塊和所述微內(nèi)核，其中所述命令解析接口解釋分析由所述用戶應(yīng)用模塊發(fā)送給所述微內(nèi)核的SCPI命令，并且執(zhí)行所述指令相對應(yīng)的功能；
(2)通過微內(nèi)核的參數(shù)查詢接口連接所述微內(nèi)核和這些控制組件，這些控制組件通過所述參數(shù)查詢接口查詢所述微內(nèi)核中的當前參數(shù)配置；(3)通過微內(nèi)核的數(shù)據(jù)上報接口，將所述測量控制組件的測量結(jié)果經(jīng)由所述微內(nèi)核而傳送到所述用戶應(yīng)用模塊。
優(yōu)選地，所述微內(nèi)核還包括注冊接口，這些控制組件通過使用由所述微內(nèi)核提供的注冊接口函數(shù)在所述微內(nèi)核中進行注冊，所述測試儀表在啟動時搜索系統(tǒng)中存在的各個控制組件，通過調(diào)用各個控制組件的注冊函數(shù)將這些控制組件加載到系統(tǒng)中。
優(yōu)選地，所述組件名稱使用SCPI指令，所述實現(xiàn)組件功能的位置是組件功能實現(xiàn)的函數(shù)指針。
優(yōu)選地，所述注冊信息注冊在所述微內(nèi)核的命令映射表、參數(shù)配置表和數(shù)據(jù)緩存三個結(jié)構(gòu)體中；其中步驟(1)還包括步驟當所述微內(nèi)核從所述用戶應(yīng)用模塊的接收到一條SCPI命令時，所述微內(nèi)核首先對所述命令進行解釋，分析其合法性，然后在所述命令映射表中查找所述命令；如果所述命令不存在，返回錯誤狀態(tài)信息；如果命令存在，則進一步判斷命令的屬性；如果所述命令是要查詢參數(shù)設(shè)置，則查找所述參數(shù)配置表，將查詢到的參數(shù)通過所述命令解析接口直接反饋給所述用戶應(yīng)用部分；如果所述命令要查詢測量結(jié)果，則查找所述數(shù)據(jù)緩存，將查詢到的測量結(jié)果反饋給所述用戶應(yīng)用部分；如果所述命令要進行參數(shù)修改，則先修改所述參數(shù)配置表，然后調(diào)用這些控制組件中的功能執(zhí)行模塊；如果所述命令不需修改參數(shù)，則直接調(diào)用這些控制組件中的功能執(zhí)行模塊。
優(yōu)選地，步驟(2)還包括步驟當所述微內(nèi)核調(diào)用某一功能時，所述微內(nèi)核修改參數(shù)表，然后調(diào)用這些控制組件中的功能執(zhí)行模塊，所述功能執(zhí)行模塊通過所述參數(shù)查詢接口訪問參數(shù)表，獲取當前需要修改的參數(shù)，然后執(zhí)行具體的修改功能。
優(yōu)選地，步驟(3)還包括步驟所述測量控制組件將測量結(jié)果存儲到所述微內(nèi)核的數(shù)據(jù)緩存中，所述用戶應(yīng)用模塊通過所述命令解析接口去查詢所述數(shù)據(jù)緩存中的測量結(jié)果，并且顯示或傳遞給遠程控制用戶。
優(yōu)選地，所述測量控制組件包括注冊模塊、測量參數(shù)修改模塊和測量計算模塊；其中所述注冊模塊使用所述微內(nèi)核提供的注冊接口，將測量參數(shù)修改和測量計算中用到的各個功能的信息注冊到所述微內(nèi)核的命令映射表、參數(shù)配置表和數(shù)據(jù)緩存中；所述測量參數(shù)修改模塊修改測量算法中需要用到的參數(shù)；所述測量計算模塊執(zhí)行具體的測量算法。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括步驟所述用戶應(yīng)用模塊發(fā)起測量開始指令，并且將所述指令送到所述微內(nèi)核；所述微內(nèi)核通過查詢命令映射表，調(diào)度測量控制組件的計算模塊進行測量計算，并且將計算結(jié)果上報到數(shù)據(jù)緩存區(qū)，所述用戶應(yīng)用模塊根據(jù)需要在界面上加以顯示或進一步上報給遠程控制。
優(yōu)選地，所述協(xié)議?？刂平M件包括協(xié)議棧參數(shù)修改組件以及呼叫控制組件，這些組件均包括注冊模塊和控制模塊，并且協(xié)議棧以獨立的進程形式存在。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括步驟用戶在所述用戶應(yīng)用模塊上選取所需的控制，所述用戶應(yīng)用模塊向所述微內(nèi)核發(fā)送相應(yīng)消息；所述微內(nèi)核在命令映射表和參數(shù)配置表中查找協(xié)議?？刂频淖孕畔?，調(diào)度協(xié)議棧控制組件的控制模塊，所述控制模塊向協(xié)議棧進程發(fā)送消息，并接收協(xié)議棧進程的消息反饋，傳遞并反應(yīng)到所述用戶應(yīng)用模塊上，從而實現(xiàn)測試平臺對于協(xié)議棧的控制。
優(yōu)選地，所述系統(tǒng)控制組件包括注冊模塊和控制模塊，其中所述方法還包括步驟用戶在所述用戶應(yīng)用部分上進行的系統(tǒng)操作通過相應(yīng)的消息通知給所述微內(nèi)核；所述微內(nèi)核通過查詢命令映射表和參數(shù)配置表中的注冊信息，執(zhí)行系統(tǒng)控制功能的調(diào)度，并且將結(jié)果在所述用戶應(yīng)用模塊上進行輸出。
優(yōu)選地，所述用戶應(yīng)用模塊包括控制平臺的界面部分和遠程控制部分；其中所述界面部分和遠程控制部分通過所述命令解析接口，執(zhí)行對于測量控制、協(xié)議?？刂坪拖到y(tǒng)控制功能的調(diào)度和狀態(tài)、參數(shù)查詢。
優(yōu)選地，所述調(diào)度包括所述用戶應(yīng)用模塊將用戶在界面部分上進行的操作所對應(yīng)的SCPI指令、或遠程控制所發(fā)送的SCPI指令發(fā)送給所述微內(nèi)核，所述微內(nèi)核查詢命令映射表、參數(shù)配置表和數(shù)據(jù)緩存，然后找到實現(xiàn)所述功能的模塊以進行調(diào)度，從而實現(xiàn)所述功能。
優(yōu)選地，所述用戶應(yīng)用模塊與這些控制組件同處于應(yīng)用級，它們之間的交互通過所述微內(nèi)核的調(diào)度而實現(xiàn)。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括步驟在新的測量控制組件加入到系統(tǒng)中時，需要將新的測量控制組件加入到適當?shù)奈募A中；當系統(tǒng)進行初始化時，所述微內(nèi)核自動查找當前系統(tǒng)下存在的測量控制組件，然后自動加載包含新的測量控制組件在內(nèi)的各個測量控制組件，并且將這些測量控制組件的功能信息注冊到所述微內(nèi)核中；在所述用戶應(yīng)用模塊的驅(qū)動下，所述微內(nèi)核通過調(diào)度機制調(diào)度新的組件控制模塊而進行測量。
優(yōu)選地，所述協(xié)議?？刂平M件是協(xié)議棧參數(shù)修改組件，所述方法還包括步驟
在新的協(xié)議?？刂平M件加入到系統(tǒng)中時，系統(tǒng)將新的協(xié)議棧控制組件加入到適當?shù)奈募A中；當系統(tǒng)進行初始化時，所述微內(nèi)核自動查找當前系統(tǒng)下存在的協(xié)議?？刂平M件，然后自動加載包含新的協(xié)議?？刂平M件在內(nèi)的各個協(xié)議?？刂平M件，并且將這些協(xié)議?？刂平M件的功能信息注冊到所述微內(nèi)核中；在所述用戶應(yīng)用模塊中使用所述新的協(xié)議?？刂平M件所支持的協(xié)議棧參數(shù)修改功能。
根據(jù)本發(fā)明的方法，通過在微內(nèi)核和組件之間定義標準接口，要多為用戶提供一項測量功能，只需在測量功能模塊下添加一個測量組件；相反的過程，當用戶不再需要某一項測量時，只需要移除該測量組件。當儀表需要多支持一種協(xié)議時，只需在于當前協(xié)議棧模塊并列的位置上增加一個新的協(xié)議棧模塊，新增加的模塊下具有各個新的協(xié)議棧組件。相反的過程，當不再需要支持某一種協(xié)議棧，只需要移除該協(xié)議棧模塊下的所有協(xié)議棧組件即可。這樣，可以很方便的實現(xiàn)功能的自定制特性和可裁減特性。


圖1示出了傳統(tǒng)的測試儀表控制平臺體系結(jié)構(gòu)設(shè)計；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的基于微內(nèi)核的測試儀表控制平臺體系結(jié)構(gòu)設(shè)計；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的微內(nèi)核結(jié)構(gòu)設(shè)計。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖并參照優(yōu)選實施例來描述本發(fā)明的基于微內(nèi)核的通信終端測試儀表控制平臺的構(gòu)建方法。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，提供了一種基于微內(nèi)核的通信終端測試儀表控制平臺的通用體系結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，所述通用體系結(jié)構(gòu)包括控制平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，微內(nèi)核設(shè)計方案、組件設(shè)計方案，所述方法包括特征(1)根據(jù)測試儀表控制平臺的功能需求，控制平臺可以劃分為終端測量控制、協(xié)議?？刂坪拖到y(tǒng)控制三個功能模塊，終端測量控制包括終端的頻譜、鄰道泄漏功率比、誤碼率等終端發(fā)射機和接收機的性能測試，協(xié)議?？刂瓢ㄔO(shè)置廣播信道參數(shù)、完成呼叫流程，系統(tǒng)控制包括設(shè)置當前的小區(qū)信號的發(fā)射頻率、發(fā)射功率等。各個功能模塊相對獨立，又互相依存。協(xié)議?？刂颇K負責協(xié)議一致性測試，同時需要系統(tǒng)控制模塊提供必要的參數(shù)配置；測量控制模塊負責終端性能的測試，同時需要協(xié)議?？刂颇K與終端建立呼叫連接，需要系統(tǒng)控制模塊進行適當?shù)膮?shù)設(shè)置。
(2)由于各個功能模塊相互依存，需要必要的參數(shù)和狀態(tài)信息的交互，控制平臺體系結(jié)構(gòu)需要支持在模塊之間傳遞信息，同時為了在加入新的功能模塊時，便于擴展，控制平臺的體系結(jié)構(gòu)采用一種基于微內(nèi)核的開放體系結(jié)構(gòu)。協(xié)議?？刂颇K與系統(tǒng)控制模塊的信息交互、測量控制與協(xié)議?？刂颇K和系統(tǒng)控制模塊的信息交互通過微內(nèi)核來進行調(diào)度。
(3)根據(jù)微內(nèi)核與各個模塊的關(guān)系，微內(nèi)核可以調(diào)度各個模塊的具體功能并查詢當前的配置，例如微內(nèi)核可以調(diào)度協(xié)議棧控制模塊發(fā)起終端注冊、向終端發(fā)起呼叫，然后調(diào)度測量控制模塊測量終端頻譜、鄰道泄漏功率比等等。微內(nèi)核只完成功能調(diào)度，不負責具體的功能實現(xiàn)，各個功能模塊負責具體的功能實現(xiàn)。
(4)微內(nèi)核要實現(xiàn)對測量控制、協(xié)議棧控制和系統(tǒng)控制模塊的調(diào)度就必須實現(xiàn)內(nèi)核對各個模塊功能信息的注冊，根據(jù)注冊信息去查找具體的功能實現(xiàn)方法。每個功能模塊的子功能項在微內(nèi)核注冊的信息至少應(yīng)該包括功能名稱、功能所屬模塊、功能實現(xiàn)方法和完成該功能所需的參數(shù)。當微內(nèi)核接收到一個功能啟動的請求后，就在注冊信息中查找該功能，如果存在，完成適當?shù)恼{(diào)度，如果不存在，進行錯誤處理。
(5)根據(jù)微內(nèi)核和各個功能模塊之間的關(guān)系設(shè)計功能組件。
測量控制模塊又可以細分為頻譜監(jiān)視器、鄰道泄漏功率比、誤碼率等子模塊，每個子模塊稱為一個測量組件，每個測量功能組件都具有注冊、測量參數(shù)修改和測量計算等子功能，注冊功能完成測量組件在微內(nèi)核的信息注冊，測量參數(shù)修改和測量計算功能完成具體的測量。
協(xié)議?？刂颇K又可以細分為協(xié)議棧參數(shù)修改、呼叫控制等子模塊，每個子模塊稱為一個協(xié)議棧組件，每個協(xié)議棧功能組件都具有注冊和協(xié)議棧控制功能，注冊功能完成協(xié)議棧組件在微內(nèi)核的信息注冊，協(xié)議?？刂乒δ芡瓿删唧w的協(xié)議棧控制。
系統(tǒng)控制模塊又可以細分為射頻控制、儀表校準、儀表信息查詢等子模塊，每個子模塊稱為一個系統(tǒng)功能組件，每個系統(tǒng)功能組件都具有注冊和系統(tǒng)控制功能，注冊功能完成系統(tǒng)組件在微內(nèi)核的信息注冊，系統(tǒng)控制功能完成具體的系統(tǒng)控制。
(6)根據(jù)以上設(shè)計，微內(nèi)核負責測量控制、協(xié)議?？刂坪拖到y(tǒng)控制下的各個功能組件的調(diào)度，因此，用戶應(yīng)用模塊只需和微內(nèi)核交互，微內(nèi)核向用戶應(yīng)用模塊提供功能調(diào)度的接口，用戶即可在用戶界面上或通過遠程控制對儀表進行控制。
(7)實現(xiàn)定制及可裁減性。
下面對本發(fā)明的基于微內(nèi)核的通信終端測試儀表控制平臺的構(gòu)建方法作進一步的描述。
1、微內(nèi)核設(shè)計方法(1)傳統(tǒng)的測試儀表控制平臺的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，大部分或全部層次功能由內(nèi)核實現(xiàn)，所有的接口功能只與相鄰層有關(guān)，系統(tǒng)和應(yīng)用獨立，但其每一功能層的變化都會影響整個系統(tǒng)，層間安全性低?；谖?nèi)核的控制平臺體系結(jié)構(gòu)如圖2所示，其基本思想是將原來屬于傳統(tǒng)操作系統(tǒng)內(nèi)核的一些功能和服務(wù)從內(nèi)核中分出，以子系統(tǒng)(組件，以下統(tǒng)一稱“組件”)的形式與內(nèi)核或通過內(nèi)核與其它子系統(tǒng)相互作用。各個組件又主要以動態(tài)連接庫的方式實現(xiàn)?；谖?nèi)核的控制平臺體系結(jié)構(gòu)具有靈活的擴展性。
(2)根據(jù)步驟(4)如圖2所示，微內(nèi)核需要提供給各個組件的統(tǒng)一的注冊接口，組件使用微內(nèi)核提供的注冊接口函數(shù)完成組件功能在微內(nèi)核的注冊。測試儀表在啟動時搜索系統(tǒng)下存在的各個組件，通過調(diào)用各個組件的注冊函數(shù)將組件動態(tài)加載到系統(tǒng)中。
(3)組件的注冊信息要能唯一標識該組件的功能，所以注冊信息中要包括組件名稱，具體地，組件名稱可以使用作為測試儀表標準之一的SCPI(Standard Command for Programmable Instruments)命令；組件的注冊信息還應(yīng)包括實現(xiàn)該組件功能的位置，通常是函數(shù)地址，所以注冊信息中還要包括組件功能實現(xiàn)的函數(shù)指針；其他信息還應(yīng)包括和具體功能相關(guān)的參數(shù)值、參數(shù)類型等等，這些信息注冊在微內(nèi)核的命令映射表、參數(shù)配置表和數(shù)據(jù)緩存三個結(jié)構(gòu)體中。命令映射表中存放所有的SCPI指令，參數(shù)配置表存放SCPI指令需要用到的參數(shù)信息，數(shù)據(jù)緩存存放測量結(jié)果。
(4)根據(jù)步驟(2)(3)(4)如圖3所示，主控需要為各個功能組件提供統(tǒng)一的調(diào)度接口，以方便調(diào)度各個組件。主要包括三個接口①微內(nèi)核的命令解析接口，負責解釋分析用戶應(yīng)用部分發(fā)送給微內(nèi)核的SCPI指令，然后執(zhí)行該命令對應(yīng)的功能。命令解析接口是微內(nèi)核的核心，各個功能的調(diào)度，信息的查詢都需要通過該模塊來完成。該接口主要提供給用戶應(yīng)用模塊使用。
具體地，如圖3微內(nèi)核內(nèi)部各個模塊所示，命令解析接口的工作是，當微內(nèi)核從用戶應(yīng)用模塊的接收到一條SCPI指令時，微內(nèi)核首先對命令進行解釋，分析其合法性，然后在命令映射表中查找該命令，如果命令不存在，返回錯誤狀態(tài)信息，如果命令存在進一步判斷命令的屬性。如果該命令是要查詢參數(shù)設(shè)置，則查找參數(shù)配置表，將查詢到的參數(shù)通過命令解析接口直接反饋給用戶應(yīng)用部分；如果該命令要查詢測量結(jié)果，則查找數(shù)據(jù)緩存，將查詢到的測量結(jié)果反饋給用戶應(yīng)用部分；如果該命令要進行參數(shù)修改，則先修改參數(shù)配置表，然后調(diào)用功能執(zhí)行模塊；如果該命令不需修改參數(shù)，則直接調(diào)用功能執(zhí)行模塊。
②微內(nèi)核的參數(shù)查詢接口，提供給各功能組件查詢當前的參數(shù)配置。當微內(nèi)核調(diào)用某一功能時，首先通過參數(shù)查詢接口查詢當前的參數(shù)配置，然后再執(zhí)行具體功能。
由命令解析接口的功能可知，微內(nèi)核首先修改參數(shù)表然后調(diào)用功能組件，功能組件需要通過參數(shù)查詢接口訪問參數(shù)表，獲取當前需要修改的參數(shù)，然后在進行具體的修改功能。
③微內(nèi)核的數(shù)據(jù)上報接口，負責將測量結(jié)果存儲到數(shù)據(jù)緩存中，然后用戶應(yīng)用模塊可以通過命令解析接口去查詢數(shù)據(jù)緩存中的測量結(jié)果，進行顯示或傳遞給遠程控制用戶。該接口主要提供給測量組件使用。
2、測量組件設(shè)計方法(1)測量組件可以動態(tài)的加載到系統(tǒng)中，每個測量組件為終端提供某一項的性能測試。測量組件采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)設(shè)計，劃分為注冊模塊、測量參數(shù)修改模塊和測量計算模塊。
(2)注冊模塊使用微內(nèi)核提供的注冊接口，將測量參數(shù)修改和測量計算中用到的各個功能的信息注冊到微內(nèi)核的命令映射表、參數(shù)配置表和數(shù)據(jù)緩存中。測量參數(shù)修改模塊負責修改測量算法中需要用到的參數(shù)，測量計算模塊負責具體的測量算法。
(3)在程序啟動的初始化過程中已將當前儀表支持的各個測量項成功注冊到系統(tǒng)中，然后在進行一項具體的測量時，用戶應(yīng)用部分可以發(fā)起測量開始指令，此消息送到微內(nèi)核進行處理。微內(nèi)核通過查詢命令映射表，調(diào)度測量組件的計算模塊進行測量計算，計算結(jié)果上報到數(shù)據(jù)緩存區(qū)，用戶應(yīng)用部分根據(jù)需要在界面上加以顯示或進一步上報給遠程控制。
3、協(xié)議?？刂平M件設(shè)計(1)協(xié)議?？刂平M件可以動態(tài)的加載到系統(tǒng)中，為終端提供協(xié)議一致性測試。協(xié)議?？刂平M件劃分為協(xié)議棧參數(shù)修改、呼叫控制等組件，各個組件均包括注冊模塊和控制模塊。由于協(xié)議棧的實時性要求較高，協(xié)議棧以獨立的進程存在(協(xié)議棧的實現(xiàn)方法不在本文檔討論范圍內(nèi))，所以協(xié)議?？刂浦饕ㄟ^進程間通信來完成，協(xié)議?？刂平M件的控制模塊通過向協(xié)議棧發(fā)送消息和從協(xié)議棧接收反饋完成具體的參數(shù)修改或呼叫控制功能。
(2)注冊功能使用微內(nèi)核提供的注冊接口，將協(xié)議棧參數(shù)修改和呼叫控制中的各個功能的信息注冊到微內(nèi)核的命令映射表和參數(shù)配置表中。
(3)協(xié)議?？刂平M件也在程序啟動的初始化過程中通過注冊接口成功加入系統(tǒng)中，完成協(xié)議一致性測試。測試平臺對協(xié)議棧的具體控制流程是首先，用戶在用戶應(yīng)用模塊上選取所需的控制，包括參數(shù)修改、終端注冊、呼叫等，用戶應(yīng)用模塊向微內(nèi)核發(fā)送相應(yīng)消息；然后，微內(nèi)核在命令映射表和參數(shù)配置表中查找協(xié)議棧的注冊信息，進而向協(xié)議棧進程發(fā)送消息；最后，微內(nèi)核接收協(xié)議棧進程的消息反饋，傳遞并反應(yīng)到用戶應(yīng)用模塊上。
4、設(shè)置系統(tǒng)控制組件(1)系統(tǒng)控制組件可以動態(tài)加載到系統(tǒng)中，根據(jù)功能可以劃分為射頻控制、儀表校準、儀表信息查詢等組件。組件按照統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括注冊模塊和控制模塊。
(2)注冊模塊使用微內(nèi)核提供的注冊接口，將系統(tǒng)控制組件中的各個功能的信息注冊到微內(nèi)核的命令映射表和參數(shù)配置表中。控制模塊完成具體的系統(tǒng)控制功能。
(3)系統(tǒng)控制組件在程序啟動的初始化過程中通過注冊接口成功加入系統(tǒng)中，微內(nèi)核根據(jù)用戶應(yīng)用模塊的請求，完成相應(yīng)的系統(tǒng)控制功能。用戶在用戶應(yīng)用部分上進行的任何系統(tǒng)操作都會有相應(yīng)的消息通知微內(nèi)核，微內(nèi)核通過查詢命令映射表和參數(shù)配置表中的注冊信息，完成系統(tǒng)控制功能的調(diào)度，最后將結(jié)果在用戶應(yīng)用模塊上進行輸出。
5、設(shè)置用戶應(yīng)用模塊(1)用戶應(yīng)用模塊包括控制平臺的界面部分和遠程控制部分。
其中界面部分指用戶通過儀表顯示屏直接對儀表進行控制，遠程控制部分指用戶通過GPIB線連接上位機和儀表，通過上位機向儀表發(fā)送SCPI命令對儀表進行控制。根據(jù)微內(nèi)核的設(shè)計方法，微內(nèi)核為用戶應(yīng)用模塊提供了命令解析接口，界面和遠程控制均使用該接口完成對測量控制、協(xié)議?？刂坪拖到y(tǒng)控制功能的調(diào)度和狀態(tài)、參數(shù)查詢。調(diào)度的主要依據(jù)是SCPI指令，用戶應(yīng)用模塊將用戶在界面上進行的操作所對應(yīng)的SCPI指令或遠程控制所發(fā)送的SCPI指令發(fā)送給微內(nèi)核，微內(nèi)核查詢命令映射表、參數(shù)配置表和數(shù)據(jù)緩存，然后找到實現(xiàn)該功能的模塊，進行調(diào)度，完成該功能。
(2)如圖2所示，用戶應(yīng)用模塊決不直接與測量組件、協(xié)議棧組件和系統(tǒng)控制組件這些具體的應(yīng)用模塊相互作用，所以在基于微內(nèi)核的通用軟件結(jié)構(gòu)中，雖然用戶應(yīng)用模塊與各個功能組件同處于應(yīng)用級，但是它們之間的交互是通過微內(nèi)核的調(diào)度來實現(xiàn)的。
6、實現(xiàn)可擴展性和可裁減性(1)按照在本發(fā)明所述的體系結(jié)構(gòu)，微內(nèi)核是整個測試儀表控制平臺的核心，保存了儀表的所有功能組件的注冊信息，可以靈活調(diào)度各個功能。為此，微內(nèi)核提供標準的注冊接口和調(diào)度接口。測量組件按照注冊模塊、測量參數(shù)修改模塊和測量計算模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計；協(xié)議棧組件和系統(tǒng)控制組件按照注冊模塊和控制模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計。我們將這種體系結(jié)構(gòu)稱為基于微內(nèi)核的控制平臺體系結(jié)構(gòu)。
(2)使用基于微內(nèi)核的控制平臺體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以很方便的實現(xiàn)測量組件、協(xié)議棧組件和系統(tǒng)控制組件的可擴展性和可裁減性。
①要將一個新的測量組件加入到系統(tǒng)中，只需按照注冊模塊、測量參數(shù)修改模塊和測量計算模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后將新的組件加入到系統(tǒng)中，儀表啟動后會自動搜索并加載所有的組件。以MS Windows操作系統(tǒng)為例，可以將測量組件以動態(tài)鏈接庫的形式進行封裝。然后，將新的測量組件的動態(tài)鏈接庫加入到適當?shù)奈募A下，當系統(tǒng)啟動進行初始化時，微內(nèi)核會自動查找當前系統(tǒng)下存在的測量組件，然后自動加載各個組件包括新加入的組件，將各個組件的功能信息注冊到微內(nèi)核。之后，在用戶應(yīng)用模塊的驅(qū)動下，微內(nèi)核將通過調(diào)度機制調(diào)度新組件展開測量工作。
要將一個新的協(xié)議棧組件加入到系統(tǒng)中，只需按照注冊模塊和控制模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后將新的組件加入到系統(tǒng)中，儀表啟動后會自動搜索并加載所有的組件。以MS Windows操作系統(tǒng)為例，設(shè)現(xiàn)在要加入?yún)f(xié)議棧參數(shù)修改組件，可以將協(xié)議棧參數(shù)修改組件以動態(tài)鏈接庫的形式進行封裝。然后，將新的組件的動態(tài)鏈接庫加入到適當?shù)奈募A下，當系統(tǒng)啟動進行初始化時，微內(nèi)核會自動查找當前系統(tǒng)下存在的協(xié)議棧參數(shù)修改組件，然后自動加載各個組件包括新加入的組件，將各個組件的功能信息注冊到微內(nèi)核。之后，就可以在用戶應(yīng)用模塊上使用組件所支持的協(xié)議棧參數(shù)修改功能。
要將一個新的系統(tǒng)控制組件加入到系統(tǒng)中，只需按照注冊模塊和控制模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后將新的組件加入到系統(tǒng)中，儀表啟動后會自動搜索并加載所有的組件。具體流程，與協(xié)議棧組件的添加相同。
②可裁減性，是指按照用戶的需要，提供精確的配置。因為各個組件之間高度獨立，互不影響，于是可以對一個組件靈活的進行刪除以及替換，并且可以靈活的裝配。利用這種特性可以方便的實現(xiàn)儀表系統(tǒng)的升級。
權(quán)利要求
1.一種基于微內(nèi)核的通信終端測試儀表控制平臺的構(gòu)建方法，所述測試平臺包括用戶應(yīng)用模塊、微內(nèi)核、系統(tǒng)控制組件、測量控制組件以及協(xié)議?？刂平M件，所述微內(nèi)核包含系統(tǒng)控制組件、測量控制組件以及協(xié)議?？刂平M件的注冊信息，所述注冊信息包括組件的名稱、實現(xiàn)組件功能的位置以及與具體功能相關(guān)的參數(shù)，所述方法包括(1)通過微內(nèi)核的命令解析接口連接所述用戶應(yīng)用模塊和所述微內(nèi)核，其中所述命令解析接口解釋分析由所述用戶應(yīng)用模塊發(fā)送給所述微內(nèi)核的SCPI命令，并且執(zhí)行所述指令相對應(yīng)的功能；(2)通過微內(nèi)核的參數(shù)查詢接口連接所述微內(nèi)核和這些控制組件，這些控制組件通過所述參數(shù)查詢接口查詢所述微內(nèi)核中的當前參數(shù)配置；(3)通過微內(nèi)核的數(shù)據(jù)上報接口，將所述測量控制組件的測量結(jié)果經(jīng)由所述微內(nèi)核而傳送到所述用戶應(yīng)用模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述微內(nèi)核還包括注冊接口，這些控制組件通過使用由所述微內(nèi)核提供的注冊接口函數(shù)在所述微內(nèi)核中進行注冊，所述測試儀表在啟動時搜索系統(tǒng)中存在的各個控制組件，通過調(diào)用各個控制組件的注冊函數(shù)將這些控制組件加載到系統(tǒng)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述組件名稱使用SCPI指令，所述實現(xiàn)組件功能的位置是組件功能實現(xiàn)的函數(shù)指針。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述注冊信息注冊在所述微內(nèi)核的命令映射表、參數(shù)配置表和數(shù)據(jù)緩存三個結(jié)構(gòu)體中；其中步驟(1)還包括步驟當所述微內(nèi)核從所述用戶應(yīng)用模塊的接收到一條SCPI命令時，所述微內(nèi)核首先對所述命令進行解釋，分析其合法性，然后在所述命令映射表中查找所述命令；如果所述命令不存在，返回錯誤狀態(tài)信息；如果命令存在，則進一步判斷命令的屬性；如果所述命令是要查詢參數(shù)設(shè)置，則查找所述參數(shù)配置表，將查詢到的參數(shù)通過所述命令解析接口直接反饋給所述用戶應(yīng)用部分；如果所述命令要查詢測量結(jié)果，則查找所述數(shù)據(jù)緩存，將查詢到的測量結(jié)果反饋給所述用戶應(yīng)用部分；如果所述命令要進行參數(shù)修改，則先修改所述參數(shù)配置表，然后調(diào)用這些控制組件中的功能執(zhí)行模塊；如果所述命令不需修改參數(shù)，則直接調(diào)用這些控制組件中的功能執(zhí)行模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2)還包括步驟當所述微內(nèi)核調(diào)用某一功能時，所述微內(nèi)核修改參數(shù)表，然后調(diào)用這些控制組件中的功能執(zhí)行模塊，所述功能執(zhí)行模塊通過所述參數(shù)查詢接口訪問參數(shù)表，獲取當前需要修改的參數(shù)，然后執(zhí)行具體的修改功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(3)還包括步驟所述測量控制組件將測量結(jié)果存儲到所述微內(nèi)核的數(shù)據(jù)緩存中，所述用戶應(yīng)用模塊通過所述命令解析接口去查詢所述數(shù)據(jù)緩存中的測量結(jié)果，并且顯示或傳遞給遠程控制用戶。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述測量控制組件包括注冊模塊、測量參數(shù)修改模塊和測量計算模塊；其中所述注冊模塊使用所述微內(nèi)核提供的注冊接口，將測量參數(shù)修改和測量計算中用到的各個功能的信息注冊到所述微內(nèi)核的命令映射表、參數(shù)配置表和數(shù)據(jù)緩存中；所述測量參數(shù)修改模塊修改測量算法中需要用到的參數(shù)；所述測量計算模塊執(zhí)行具體的測量算法。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括步驟所述用戶應(yīng)用模塊發(fā)起測量開始指令，并且將所述指令送到所述微內(nèi)核；所述微內(nèi)核通過查詢命令映射表，調(diào)度測量控制組件的計算模塊進行測量計算，并且將計算結(jié)果上報到數(shù)據(jù)緩存區(qū)，所述用戶應(yīng)用模塊根據(jù)需要在界面上加以顯示或進一步上報給遠程控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述協(xié)議?？刂平M件包括協(xié)議棧參數(shù)修改組件以及呼叫控制組件，這些組件均包括注冊模塊和控制模塊，并且協(xié)議棧以獨立的進程形式存在。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括步驟用戶在所述用戶應(yīng)用模塊上選取所需的控制，所述用戶應(yīng)用模塊向所述微內(nèi)核發(fā)送相應(yīng)消息；所述微內(nèi)核在命令映射表和參數(shù)配置表中查找協(xié)議棧控制的注冊信息，調(diào)度協(xié)議?？刂平M件的控制模塊，所述控制模塊向協(xié)議棧進程發(fā)送消息，并接收協(xié)議棧進程的消息反饋，傳遞并反應(yīng)到所述用戶應(yīng)用模塊上，從而實現(xiàn)測試平臺對于協(xié)議棧的控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述系統(tǒng)控制組件包括注冊模塊和控制模塊，其中所述方法還包括步驟用戶在所述用戶應(yīng)用部分上進行的系統(tǒng)操作通過相應(yīng)的消息通知給所述微內(nèi)核；所述微內(nèi)核通過查詢命令映射表和參數(shù)配置表中的注冊信息，執(zhí)行系統(tǒng)控制功能的調(diào)度，并且將結(jié)果在所述用戶應(yīng)用模塊上進行輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述用戶應(yīng)用模塊包括控制平臺的界面部分和遠程控制部分；其中所述界面部分和遠程控制部分通過所述命令解析接口，執(zhí)行對于測量控制、協(xié)議?？刂坪拖到y(tǒng)控制功能的調(diào)度和狀態(tài)、參數(shù)查詢。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述調(diào)度包括所述用戶應(yīng)用模塊將用戶在界面部分上進行的操作所對應(yīng)的SCPI指令、或遠程控制所發(fā)送的SCPI指令發(fā)送給所述微內(nèi)核，所述微內(nèi)核查詢命令映射表、參數(shù)配置表和數(shù)據(jù)緩存，然后找到實現(xiàn)所述功能的模塊以進行調(diào)度，從而實現(xiàn)所述功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述用戶應(yīng)用模塊與這些控制組件同處于應(yīng)用級，它們之間的交互通過所述微內(nèi)核的調(diào)度而實現(xiàn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟在新的測量控制組件加入到系統(tǒng)中時，需要將新的測量控制組件加入到適當?shù)奈募A中；當系統(tǒng)進行初始化時，所述微內(nèi)核自動查找當前系統(tǒng)下存在的測量控制組件，然后自動加載包含新的測量控制組件在內(nèi)的各個測量控制組件，并且將這些測量控制組件的功能信息注冊到所述微內(nèi)核中；在所述用戶應(yīng)用模塊的驅(qū)動下，所述微內(nèi)核通過調(diào)度機制調(diào)度新的組件控制模塊而進行測量。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述協(xié)議?？刂平M件是協(xié)議棧參數(shù)修改組件，所述方法還包括步驟在新的協(xié)議?？刂平M件加入到系統(tǒng)中時，系統(tǒng)將新的協(xié)議?？刂平M件加入到適當?shù)奈募A中；當系統(tǒng)進行初始化時，所述微內(nèi)核自動查找當前系統(tǒng)下存在的協(xié)議棧控制組件，然后自動加載包含新的協(xié)議棧控制組件在內(nèi)的各個協(xié)議?？刂平M件，并且將這些協(xié)議?？刂平M件的功能信息注冊到所述微內(nèi)核中；在所述用戶應(yīng)用模塊中使用所述新的協(xié)議?？刂平M件所支持的協(xié)議棧參數(shù)修改功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于微內(nèi)核的通信終端測試儀表控制平臺的構(gòu)建方法，所述測試平臺包括用戶應(yīng)用模塊、微內(nèi)核、系統(tǒng)控制組件、測量控制組件以及協(xié)議?？刂平M件，所述微內(nèi)核包含系統(tǒng)控制組件、測量控制組件以及協(xié)議?？刂平M件的注冊信息，包括(1)通過微內(nèi)核的命令解析接口連接所述用戶應(yīng)用模塊和所述微內(nèi)核，其中所述命令解析接口解釋分析由所述用戶應(yīng)用模塊發(fā)送給所述微內(nèi)核的SCPI命令，并且執(zhí)行所述指令相對應(yīng)的功能；(2)通過微內(nèi)核的參數(shù)查詢接口連接所述微內(nèi)核和這些控制組件，這些控制組件通過所述參數(shù)查詢接口查詢所述微內(nèi)核中的當前參數(shù)配置；(3)通過微內(nèi)核的數(shù)據(jù)上報接口，將所述測量控制組件的測量結(jié)果經(jīng)由所述微內(nèi)核而傳送到所述用戶應(yīng)用模塊。
文檔編號G06F9/44GK1829127SQ20061007631
公開日2006年9月6日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者戰(zhàn)松濤, 范凱生, 姜軍, 張平 申請人:北京星河亮點通信軟件有限責任公司