本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)量運(yùn)算的核電控制系統(tǒng)，具體涉及一種基于FPGA的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著核工業(yè)的高速發(fā)展，各種算法在安全級(jí)核電站中得到了廣泛的應(yīng)用，并且由于其應(yīng)用環(huán)境越來越廣泛和復(fù)雜，也使得安全級(jí)核電站算法庫(kù)所包含的功能越來越復(fù)雜，算法越來越多，算法庫(kù)的仿真難度也在逐步增加。一個(gè)算法庫(kù)中通常包括很多個(gè)算法，如果利用現(xiàn)有技術(shù)提供的軟件仿真方式，針對(duì)每個(gè)模塊單獨(dú)提供測(cè)試激勵(lì)信號(hào)，對(duì)算法庫(kù)中的模塊逐個(gè)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，這必將導(dǎo)致測(cè)試時(shí)間以及出錯(cuò)概率急劇增長(zhǎng)，因此，如何快速高效簡(jiǎn)單的進(jìn)行仿真驗(yàn)證，縮短驗(yàn)證的周期就成為目前我們面臨的重要課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于FPGA的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法，其能夠提高仿真效率，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：一種基于FPGA的核安全級(jí)算法庫(kù)智能仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法，所述的算法庫(kù)為核電控制系統(tǒng)應(yīng)用算法庫(kù)，其包括如下步驟：
第一步：按照核電站安全級(jí)控制系統(tǒng)應(yīng)用的要求，所有的算法塊都基本FPGA實(shí)現(xiàn)，將算法庫(kù)中的所有算法塊設(shè)置為統(tǒng)一的接口；
第二步：產(chǎn)生各個(gè)算法塊的仿真激勵(lì)向量；
第三步：如果需要添加算法塊，只需要在該驗(yàn)證平臺(tái)上增加算法塊內(nèi)容和對(duì)應(yīng)的仿真向量，然后修改配置文件；
第四步：將仿真工具輸出的仿真結(jié)果與仿真器生成結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析。
如上所述的一種基于FPGA的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法，其包括如下步驟：
第一步：將算法庫(kù)中的所有算法塊設(shè)置為統(tǒng)一的接口，包括各個(gè)算法塊的輸入數(shù)據(jù)接口；
第二步：產(chǎn)生各個(gè)算法塊的仿真激勵(lì)向量，激勵(lì)向量以浮點(diǎn)數(shù)IEEE754格式存放；
第三步：根據(jù)測(cè)試要求，如果需要添加算法塊，只需要在該平臺(tái)上增加算法塊內(nèi)容和對(duì)應(yīng)的仿真向量，然后修改配置文件，則新增算法塊自動(dòng)添加進(jìn)來，輸出仿真結(jié)果；
第四步：將仿真工具輸出的仿真結(jié)果與仿真器生成結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析。
如上所述的一種基于FPGA的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法，其該方法具體包括如下步驟：
第一步：對(duì)算法庫(kù)中的所有算法塊接口進(jìn)行統(tǒng)一，輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)寄存器長(zhǎng)度根據(jù)具體的算法塊自動(dòng)調(diào)正，從而適用于不同的算法塊；并且采用統(tǒng)一的控制信號(hào)，該控制信號(hào)適用于所有的算法塊；
第二步：輸入十進(jìn)制的所需測(cè)試算法塊的輸入仿真向量，運(yùn)用仿真器MATLAB，將該輸入向量以IEEE754格式存儲(chǔ)；
第三步：根據(jù)測(cè)試要求，產(chǎn)生仿真驗(yàn)證平臺(tái)所需的仿真向量；將所有的算法塊和仿真向量包含進(jìn)算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)中來，之后，只需要修改配置激勵(lì)文件，就能夠?qū)Σ煌乃惴▔K進(jìn)行仿真，一旦需要添加新的算法塊，只需要將算法塊和輸入向量添加進(jìn)來即可，不需要對(duì)接口做任何改動(dòng)；
第四步：仿真各個(gè)步驟結(jié)果在FPGA仿真工具modelsim的腳本文件中打印出來，最終結(jié)果以文檔形式輸出，與仿真器結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。
本發(fā)明的效果在于：
本發(fā)明提出一種新的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法，將每一個(gè)算法塊統(tǒng)一為相同的接口，一旦需要增加算法塊或者增加仿真向量，只需要修改配置文件，就可以自動(dòng)調(diào)用該算法塊，從而達(dá)到自動(dòng)仿真的目的。采用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的仿真驗(yàn)證平臺(tái)，每個(gè)算法塊都具有統(tǒng)一的接口，只需要一個(gè)仿真激勵(lì)文件就可以調(diào)用各個(gè)算法塊和測(cè)試向量。
現(xiàn)有核電領(lǐng)域算法塊采用逐個(gè)算法塊單獨(dú)進(jìn)行仿真，每個(gè)算法塊都需要相應(yīng)的激勵(lì)文件，驗(yàn)證周期比較長(zhǎng)。與之相比，本發(fā)明所提出的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)接口簡(jiǎn)單統(tǒng)一化，仿真更加自動(dòng)化，快速高效簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)仿真驗(yàn)證，縮短仿真驗(yàn)證周期。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的一種基于FPGA的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種基于FPGA的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1
如圖1所示，以一個(gè)新增四輸入加法器算法塊為例，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述，其實(shí)施步驟如下：
第一步：將四輸入加法器的輸入添加到統(tǒng)一的輸入數(shù)據(jù)接口中。輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)寄存器長(zhǎng)度相應(yīng)作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。采用統(tǒng)一的控制信號(hào)。
第二步：根據(jù)測(cè)試要求產(chǎn)生若干組測(cè)試向量，用matlab仿真器將所有十進(jìn)制加法器輸入以浮點(diǎn)數(shù)IEEE754格式存放；
第三步：將加法器源文件和測(cè)試向量包含進(jìn)算法庫(kù)驗(yàn)證平臺(tái)中，在該平臺(tái)中修改一下加法器的配置文件，則剛才新增加的加法器算法塊自動(dòng)添加進(jìn)來，不需要對(duì)接口做任何改動(dòng)，輸出仿真結(jié)果；
第四步：FPGA仿真工具modelsim的腳本文件將逐步顯示加法器的各個(gè)步驟運(yùn)算結(jié)果，并且最終結(jié)果以文檔格式存放，方便與仿真器進(jìn)行比對(duì)分析。
實(shí)施例2
如圖1所示，以一個(gè)新增除法器算法塊為例，對(duì)本發(fā)明所述的一種基于FPGA的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法加以描述，其實(shí)施步驟如下：
第一步：將四輸入除法器的輸入添加到統(tǒng)一的輸入數(shù)據(jù)接口中。輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)寄存器長(zhǎng)度相應(yīng)作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。采用統(tǒng)一的控制信號(hào)。
第二步：根據(jù)測(cè)試要求產(chǎn)生若干組測(cè)試向量，用matlab仿真器將所有十進(jìn)制除法器輸入向量以浮點(diǎn)數(shù)IEEE754格式存放；
第三步：將除法器源文件和測(cè)試向量包含進(jìn)算法庫(kù)驗(yàn)證平臺(tái)中，在該平臺(tái)中修改一下除法器的配置文件，則剛才新增加的除法器算法塊自動(dòng)添加進(jìn)來，不需要對(duì)接口做任何改動(dòng)，輸出仿真結(jié)果；
第四步：FPGA仿真工具modelsim的腳本文件將逐步顯示加法器的各個(gè)步驟運(yùn)算結(jié)果，并且最終結(jié)果以文檔格式存放，方便與仿真器進(jìn)行比對(duì)分析。
現(xiàn)有一般的算法塊仿真驗(yàn)證過程中需要對(duì)算法塊進(jìn)行逐個(gè)仿真，計(jì)算效率比較低而采用本發(fā)明提出的算法塊仿真驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)方法中，所有的算法塊都具有統(tǒng)一的接口，并且算法庫(kù)內(nèi)容可也不斷擴(kuò)展，增加新的算法塊，卻沒有增加額外的時(shí)間開銷。
實(shí)施例3
本發(fā)明所述的一種基于FPGA的核安全級(jí)算法庫(kù)智能仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法，所述的算法庫(kù)為核電控制系統(tǒng)應(yīng)用算法庫(kù)，其包括如下步驟：
第一步：按照核電站安全級(jí)控制系統(tǒng)應(yīng)用的要求，所有的算法塊都基本FPGA實(shí)現(xiàn)，將算法庫(kù)中的所有算法塊設(shè)置為統(tǒng)一的接口；
第二步：產(chǎn)生各個(gè)算法塊的仿真激勵(lì)向量；
第三步：如果需要添加算法塊，只需要在該驗(yàn)證平臺(tái)上增加算法塊內(nèi)容和對(duì)應(yīng)的仿真向量，然后修改配置文件；
第四步：將仿真工具輸出的仿真結(jié)果與仿真器生成結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析。
實(shí)施例4
本發(fā)明所述的一種基于FPGA的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法，所述的算法庫(kù)為核電控制系統(tǒng)應(yīng)用算法庫(kù)，其包括如下步驟：
第一步：按照核電站安全級(jí)控制系統(tǒng)應(yīng)用的要求，將算法庫(kù)中的所有算法塊設(shè)置為統(tǒng)一的接口，包括各個(gè)算法塊的輸入數(shù)據(jù)接口。
第二步：產(chǎn)生各個(gè)算法塊的仿真激勵(lì)向量，激勵(lì)向量以浮點(diǎn)數(shù)IEEE754格式存放；
第三步：根據(jù)測(cè)試要求，如果需要添加算法塊，只需要在該平臺(tái)上增加算法塊內(nèi)容和對(duì)應(yīng)的仿真向量，然后修改配置文件，則新增算法塊自動(dòng)添加進(jìn)來，輸出仿真結(jié)果；
第四步：將仿真工具輸出的仿真結(jié)果與仿真器生成結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析。
實(shí)施例5
本發(fā)明所述的一種基于FPGA的算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法，所述的算法庫(kù)為核電控制系統(tǒng)應(yīng)用算法庫(kù)，其包括如下步驟：
第一步：對(duì)算法庫(kù)中的所有算法塊接口進(jìn)行統(tǒng)一，輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)寄存器長(zhǎng)度根據(jù)具體的算法塊自動(dòng)調(diào)正，從而適用于不同的算法塊；并且采用統(tǒng)一的控制信號(hào)，該控制信號(hào)適用于所有的算法塊；
第二步：輸入十進(jìn)制的所需測(cè)試算法塊的輸入仿真向量，運(yùn)用仿真器MATLAB，將該輸入向量以IEEE754格式存儲(chǔ)；
第三步：根據(jù)測(cè)試要求，產(chǎn)生仿真驗(yàn)證平臺(tái)所需的仿真向量；將所有的算法塊和仿真向量包含進(jìn)算法庫(kù)仿真驗(yàn)證平臺(tái)中來，之后，只需要修改配置激勵(lì)文件，就能夠?qū)Σ煌乃惴▔K進(jìn)行仿真，一旦需要添加新的算法塊，只需要將算法塊和輸入向量添加進(jìn)來即可，不需要對(duì)接口做任何改動(dòng)；
第四步：仿真各個(gè)步驟結(jié)果在FPGA仿真工具modelsim的腳本文件中打印出來，最終結(jié)果以文檔形式輸出，與仿真器結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。