【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空机电，具体涉及一种嵌入式软件spi接口存储器虚拟化装置及方法。
技术介绍
1、随着信息技术的飞速发展，航空电子装备正经历着前所未有的变革，航空机载设备的集成度越来越高，复杂度更是呈指数级增长，由于在智能设备中，软件承载了越来越多的系统功能，这就导致机载设备软件的复杂度也日趋复杂。
2、在传统的机载设备软件(嵌入式软件)开发过程中，由于嵌入式软件依赖于硬件才能运行，因此，嵌入式软件的开发和调试常常受制于硬件，需要在硬件设备具备后才可以开展完整的功能验证及测试，这给嵌入式软件的开发甚至整个项目的进度带来了一定的挑战。同时由于机载设备复杂度的提升，设备也随之从单余度、双余度过渡到四余度，甚至在单个余度的设备中，也存在着多个处理器，而现实中所采用的调试手段，仅能通过仿真器控制单个微处理器，若要访问多个微处理器，则需要多台电脑同时进行，但，即便这样，也很难实现复杂设备的有效测试及验证，于是便出现了嵌入式装置虚拟化的方法，但在很多虚拟化的装置中，仅仅实现功能的模拟，并不关注细节，比如：对spi接口的存储器的模拟，仅仅实现了数据的读取和写入，而对总线上信号的状态以及存储器的状态，并不会进行模拟，导致与物理硬件存在较大的偏差，给虚拟化测试的可信度带来较大的存疑。
3、本专利技术提出的一种嵌入式软件spi接口存储器虚拟化装置及方法，不仅实现了对spi接口以及存储器的虚拟化，同时还对spi总线的信号状态以及存储器的状态进行了接近真实的模拟，极大地提升了spi接口存储器虚拟仿真的有效性，能够接近真实的对嵌入式
技术实现思路
1、本专利技术目的：提供一种嵌入式软件spi接口存储器虚拟化装置及方法，本专利技术通过对spi接口的存储器进行虚拟化，除了能够支撑嵌入式软件spi接口存储功能的仿真验证外，同时可以支持对spi接口通信参数的检测，能够更加真实有效的替代物理环境进行虚拟化验证。
2、本专利技术技术方案：根据本专利技术的第一方面，提出一种嵌入式软件spi接口存储器虚拟化装置，所述装置由spi总线模块、监控模块、存储模块、配置模块四部分组成，其中spi总线模块由片选信号线、时钟信号线、输入数据线、输出数据线组成，用以与虚拟处理器的spi接口交联；所述监控模块与spi总线模块，同时与存储模块交联；所述存储模块与spi总线模块交联，同时与监控模块交联；所述配置模块与监控模块及存储模块交联。
3、在一个可能的实例中，一种嵌入式软件spi接口存储器虚拟化装置由spi总线模块、监控模块、存储模块、配置模块四部分组成；
4、在一个可能的实例中，所述spi总线模块用以与虚拟微处理器模块的spi接口进行交互；
5、在一个可能的实例中，所述监控模块用以对spi接口进行监控，识别spi接口的正常及异常数据；
6、在一个可能的实例中，所述监控模块使能存储模块，将来自spi接口的正常数据进行数据存储操作；
7、在一个可能的实例中，若来自spi接口的数据为异常数据，所述监控模块则使能存储模块返回0xffff数据到spi接口数据线上；
8、在一个可能的实例中，所述监控模块能够对spi接口上片选信号进行监控，若片选信号无效，则使能存储模块返回0xffff数据到spi接口数据线上；
9、在一个可能的实例中，所述监控模块能够对spi接口上的时钟信号进行监控，能够实时监控和显示spi接口的通信波特率；
10、在一个可能的实例中，若spi接口时钟信号波特率不在合理范围内，则视为波特率异常，所述监控模块使能存储模块返回0xffff数据到spi接口数据线上；
11、在一个可能的实例中，所述监控模块能够对spi接口上极性和相位进行监控，若监控到的极性和相位和配置的极性和相位不一致，则视为极性和相位异常，依据极性和相位的具体情况使能存储模块返回错位数据到spi接口数据线上；
12、在一个可能的实例中，若存储模块当前处于读取、写入或擦除状态中，则返回当前处于忙状态，否则返回当前处于不忙状态到数据总线上；
13、在一个可能的实例中，所述存储模块，若接收到读操作指令，则返回数据给监控模块，并由监控模块将数据返回到spi接口数据总线上；
14、在一个可能的实例中，所述存储模块，若接收擦除数据操作，则擦除指定扇区的数据，并在空闲时更新到本地文件中；
15、在一个可能的实例中，所述存储模块，若接收到写入数据操作，则将当前输入写入到指定地址数据区中，并在空闲时更新到本地文件中；
16、在一个可能的实例中，所述存储模块，若接收到写入数据操作，但指定的写入地址未擦除状态，则对应数据无法正常写入；
17、在一个可能的实例中，所述存储模块，若接收到读取存储器id或存储器信息操作时，则返回对应数据给监控模块，由监控模块将数据返回到spi接口数据总线上；
18、在一个可能的实例中，所述配置模块，能够将spi总线通信的波特率以及波特率合理范围信息写入监控模块中，以便监控模块对spi总线进行有效监控；
19、在一个可能的实例中，所述配置模块，能够将存储器的id信息、扇区信息、容量大小、操作指令等信息写入存储器，以便相应来自spi总线的命令。
20、根据本专利技术的第二方面，提出的一种嵌入式软件spi接口存储器虚拟化方法，采用上述一种嵌入式软件虚拟化验证装置，包括如下的步骤：
21、步骤一：通过配置模块对spi总线的波特率，对存储模块的id信息、扇区信息、容量大小、操作指令等信息进行配置；
22、步骤二：监控模块监控spi接口总线上片选信号状态，若片选信号无效，则使能存储模块返回0xffff数据到spi接口数据线上；
23、步骤三：监控模块监控spi接口总线信号，若片选信号有效，监控时钟信号并实时显示时钟信号波特率，若时钟信号波特率不在合理范围内，则使能存储模块返回0xffff数据到spi接口数据线上；
24、步骤四：监控模块监控spi接口总线信号，若总线上极性和相位不正确，监控模块应使能存储模块将数据错位后返回到spi接口数据线上；
25、步骤五：监控模块监控spi接口总线信号，若总线接口上的数据正确，监控模块则使能存储模块对数据进行处理；
26、步骤六：若接收到spi总线的数据为读操作，存储模块则将相应的数据返回到spi接口数据线上；
27、步骤七：若接收到的数据为擦除操作，存储模块则将指定扇区的数据擦除，并在闲时更新到本地文件中去；
28、步骤八：若接收到的数据为写入操作，存储模块则则将数据写入指定地址，并在闲时更新到本地文件中去；
29、步骤九：若接收到的数据为写入操作，但指定存储地址为未擦除状态，存储模块则忽略该地址数据的写入；
30、步骤十：监控模块监控存储模块的工作状态，若存储模块当前处于读取、写入或擦除操作时，则返回当前本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种嵌入式软件SPI接口存储器虚拟化装置，其特征在于，所述装置由SPI总线模块、监控模块、存储模块、配置模块四部分组成，其中SPI总线模块由片选信号线、时钟信号线、输入数据线、输出数据线组成，用以与虚拟处理器的SPI接口交联；所述监控模块与SPI总线模块，同时与存储模块交联；所述存储模块与SPI总线模块交联，同时与监控模块交联；所述配置模块与监控模块及存储模块交联。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控模块用以对SPI接口进行监控，识别SPI接口的正常及异常数据。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监控模块使能存储模块，将来自SPI接口的正常数据进行数据存储操作。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，若来自SPI接口的数据为异常数据，所述监控模块则使能存储模块返回0xFFFF数据到SPI接口数据线上。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述监控模块能够对SPI接口上片选信号进行监控，若片选信号无效，则使能存储模块返回0xFFFF数据到SPI接口数据线上。
6.如权利要求5所述的装置，其
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，若SPI接口时钟信号波特率不在合理范围内，则视为波特率异常，所述监控模块使能存储模块返回0xFFFF数据到SPI接口数据线上；所述监控模块能够对SPI接口上极性和相位进行监控，若监控到的极性和相位和配置的极性和相位不一致，则视为极性和相位异常，依据极性和相位的具体情况使能存储模块返回错位数据到SPI接口数据线上。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，若存储模块当前处于读取、写入或擦除状态中，则返回当前处于忙状态，否则返回当前处于不忙状态到数据总线上；所述存储模块，若接收到读操作指令，则返回数据给监控模块，并由监控模块将数据返回到SPI接口数据总线上；所述存储模块，若接收擦除数据操作，则擦除指定扇区的数据，并在空闲时更新到本地文件中；所述存储模块，若接收到写入数据操作，则将当前输入写入到指定地址数据区中，并在空闲时更新到本地文件中；所述存储模块，若接收到写入数据操作，但指定的写入地址未擦除状态，则对应数据无法正常写入；所述存储模块，若接收到读取存储器ID或存储器信息操作时，则返回对应数据给监控模块，由监控模块将数据返回到SPI接口数据总线上。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述配置模块，能够将SPI总线通信的波特率以及波特率合理范围信息写入监控模块中，以便监控模块对SPI总线进行有效监控；所述配置模块，能够将存储器的ID信息、扇区信息、容量大小、操作指令信息写入存储器，以便相应来自SPI总线的命令。
10.一种如权利要求9所述装置的虚拟化方法，其特征在于，包括如下的步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种嵌入式软件spi接口存储器虚拟化装置，其特征在于，所述装置由spi总线模块、监控模块、存储模块、配置模块四部分组成，其中spi总线模块由片选信号线、时钟信号线、输入数据线、输出数据线组成，用以与虚拟处理器的spi接口交联；所述监控模块与spi总线模块，同时与存储模块交联；所述存储模块与spi总线模块交联，同时与监控模块交联；所述配置模块与监控模块及存储模块交联。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控模块用以对spi接口进行监控，识别spi接口的正常及异常数据。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监控模块使能存储模块，将来自spi接口的正常数据进行数据存储操作。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，若来自spi接口的数据为异常数据，所述监控模块则使能存储模块返回0xffff数据到spi接口数据线上。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述监控模块能够对spi接口上片选信号进行监控，若片选信号无效，则使能存储模块返回0xffff数据到spi接口数据线上。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述监控模块能够对spi接口上的时钟信号进行监控，能够实时监控和显示spi接口的通信波特率。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，若spi接口时钟信号波特率不在合理范围内，则视为波特率异常，所述监控模块使能存储模块返回0xff...
【专利技术属性】
技术研发人员：王东升，李忠杰，孙治中，张喻合，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：发明
国别省市：
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