题目：宽带多总线互连嵌入式系统测试技术研究

 

随着计算机技术和商用总线协议在航空电子中的发展，航空电子中逐渐出现了宽带多总线互连的嵌入式系统结构，以适应航空电子系统对实时性和可靠性的要求。对宽带多总线互连嵌入式系统的测试技术进行研究，能够有效验证该类系统的功能和性能指标，并为系统的研制、生产和维护提供保障。在测试系统的研制中，测试任务的调度是提高测试效率并使测试满足负载均衡等特定性能指标要求的关键技术。本课题针对多协议接口综合测试系统，对其任务调度等关键测试技术展开研究。

本文具体研究内容及研究成果如下：

1.针对航空总线测试设备消息实时调度，提出了任务剩余可调度时间概念，并将其作为目标函数，以衡量消息的实时性能保障能力；将总线负载均衡程度作为优化目标，平衡了多总线间的负载分布，提高了测试系统的鲁棒性。

2.在满足资源限制的前提下，结合总线协议特征，提出了一种包含精英集的动态粒子群算法进行多目标优化，避免算法过早收敛于局部最优位置；得到了标准测试函数的Pareto前沿，并对算法性能进行分析，通过与标准粒子群算法等其他算法的比较，验证了动态粒子群算法在收敛性和分布性上的良好性能。

3. 通过与基于遗传算法的任务调度等调度序列生成方法进行对比，证明了基于动态粒子群算法调度方法的有效性，并结合现今较为常见的几类航空总线协议：FC总线，422总线等，利用具体自动化测试案例，对以上测试序列调度方法进行实验仿真，实验结果表明：测试消息队列能够满足高实时性要求，并平衡总线间负载。

4. 对航空电子测试系统的架构及实施关键技术进行了研究，采用面向对象的设计思想，完成测试系统的系统框架搭建。通过多线程编程和协调线程切换操作，实现不同总线通信任务间的合理调度。利用基于动态离子群算法生成的测试序列生成软件，生成测试序列并载入测试系统软件，提高航电测试系统消息的实时性能保障能力和系统鲁棒性。

经过实践验证，上述研究和开发工作，满足了航空电子宽带多总线测试系统的测试需求，优化了测试流程，保障了测试调度的实时性、可靠性，并平衡了多总线系统的负载分布，实现了测试系统的优化调度设计。