同室操戈
　　但可替代的方案又是什麼呢？今天，各公司日趨轉向一對孿生技術--仿真與模擬。
　　jinguanhenduorenjiaotishiyongfangzhenyumonizhelianggeshuyu，dantamenzhijianrengyouhendadequbie。fangzhenwanquanliyongruanjianlaiduiyizhongchanpinhuozixitongjinxingjianmo，yincigongchengshimenshouxiankeshiyangezhongbeixuanfangan，bingtongguogaijinshejilaibangzhuzhizaohuotigaochanpinxingneng。dangchanpinshangchuyushejizhitujieduanshi，fangzhenbushiweiyizhonggongnengqiangdadegongju，dantazaishengchanqidongshiquezhinengtigonghenshaodeshouyi，yinweifangzhensuirannenggaosunichanpinyinggaijuyoushenmeyangdexingneng，dantaquebunenggaosunichanpin（或其特定複製品）究jiu竟jing具ju有you什shen麼me樣yang的de性xing能neng。而er且qie，仿fang真zhen一yi種zhong相xiang對dui複fu雜za的de控kong製zhi係xi統tong
，在zai很hen多duo情qing況kuang下xia可ke能neng是shi一yi項xiang非fei常chang耗hao時shi的de工gong作zuo
，從cong而er進jin一yi步bu限xian製zhi了le它ta在zai生sheng產chan環huan境jing中zhong的de可ke應ying用yong性xing。
　　模擬與仿真之間存在幾個關鍵的不同。根據Dennis Howe的“免費在線計算詞典”的解釋
，一個係統隻有在它以同樣的方式運行時（盡管並非必須是在同樣的速度上）
，tacainengbeichengweishizaifangzhenlingyigexitong。fangzhenyongyudaitiruanjianjitedingyingjianlaichengweichanpinjiagoudeyibufen，tayunxuduichanpinhuoqizixitongjinxingshishishiyan，qizhongbaokuokongzhiruanjiandegongneng。taneng“讓時鍾停下來”以使工程師們能查看那些在正常運行時不可能有足夠的時間進行觀察或測量的瞬時狀態。
　　仿真器（仿真程序）可將產品的整個設計映射到FPGA（現場可編程門陣列）或(huo)其(qi)他(ta)定(ding)製(zhi)可(ke)編(bian)程(cheng)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)。仿(fang)真(zhen)設(she)置(zhi)在(zai)程(cheng)序(xu)控(kong)製(zhi)下(xia)可(ke)模(mo)擬(ni)係(xi)統(tong)的(de)幾(ji)個(ge)子(zi)部(bu)分(fen)，在(zai)生(sheng)產(chan)測(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)，分(fen)別(bie)模(mo)仿(fang)這(zhe)些(xie)子(zi)係(xi)統(tong)
，可(ke)通(tong)過(guo)嚴(yan)格(ge)限(xian)製(zhi)每(mei)一(yi)測(ce)試(shi)部(bu)分(fen)的(de)範(fan)圍(wei)來(lai)減(jian)少(shao)整(zheng)個(ge)測(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)。此(ci)外(wai)，利(li)用(yong)仿(fang)真(zhen)器(qi)將(jiang)信(xin)號(hao)與(yu)產(chan)品(pin)的(de)“真實”部(bu)分(fen)掛(gua)鉤(gou)，工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)可(ke)觀(guan)察(cha)這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)對(dui)各(ge)種(zhong)軟(ruan)硬(ying)件(jian)版(ban)本(ben)的(de)實(shi)際(ji)反(fan)應(ying)，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)可(ke)預(yu)測(ce)產(chan)品(pin)運(yun)行(xing)實(shi)際(ji)控(kong)製(zhi)應(ying)用(yong)時(shi)它(ta)將(jiang)具(ju)有(you)怎(zen)樣(yang)的(de)性(xing)能(neng)，以(yi)及(ji)修(xiu)改(gai)與(yu)修(xiu)訂(ding)將(jiang)對(dui)性(xing)能(neng)產(chan)生(sheng)怎(zen)樣(yang)的(de)影(ying)響(xiang)等(deng)。
　　jiangfangzhenjieguoyuqitajiyuruanjiandemonijinxingzuhekejinyibutigaochanpinsheji。fangzhenduiyudaxingkongzhixitongyouqiyouyong，yinweizhizaoshangkeyizaichanpinshengmingzhouqideqianqiduiqijinxingtiaoshi
，zheyaoyouyuweichanpinzhizaoyigeyangjihuoquanchicungongzuoxitong，congerkexianzhudisuoduanchanpinkaifazhouqi。xinpianhuoshebeizhizaoshangjingchangtongguotigongdaiyoufangzhenhuomonigongnengdeceshihuokaifagongjulaibangzhuyonghujinxingjishujicheng
，zheduiyukaifaxiaoxingxitonglaishuoyouqiyouyong。

　　捷徑
　　在試生產及起步製造階段，即使有些部件還沒來得及生產
，通過仿真也能對整個產品進行測試。當這些部件製造出來後（假設它們能工作），便能以最少的工作量將其無縫地“安插”到產品中。在製造過程中從這些點上所獲得的早期反饋，可幫助預測產品的現場表現
，同時還能以更少的意外在現場進行更快的啟動。
　　高級仿真係統允許數據從自由運行的係統（以正常速度運行的係統）上輸入而無需中斷係統的運行，從而能提高精度及結果的有效性。例如德州儀器公司基於掃描的PCIBus JTAG型仿真器


，即能提供幫助減少由處理器速度的提高而造成的“可視性消失”wenti，yejiushishuo，fangzhenqiwuxuduikongzhixitongdeyinzhidianlubanjinxingzhenchuangjieru
，yewuxuguangxuejianzhazhongsuoxudeshixiankejianxing
，jinengduikongzhixitongjinxingceshi。
　　此外，仿真還能使工程師們對係統的外圍設備控製、數shu據ju總zong線xian以yi及ji其qi他ta駐zhu留liu在zai板ban上shang設she備bei中zhong的de部bu件jian有you更geng深shen入ru的de了le解jie。而er在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia
，想xiang要yao跟gen蹤zong實shi際ji應ying用yong如ru何he在zai芯xin片pian內nei執zhi行xing或huo者zhe找zhao到dao一yi個ge數shu據ju訪fang問wen測ce試shi點dian卻que幾ji乎hu是shi不bu可ke能neng的de。但dan仿fang真zhen器qi卻que能neng將jiang數shu據ju傳chuan輸shu至zhi（或從中傳出）一個托管開發平台及目標處理器上，下載代碼
，“即時”查看複雜的數據序列，同時還能不犧牲產品的全速運行。
　　盡管大多數廠商在開發周期的某些點上已經采用了模擬與仿真，但根據Verisity的“Testbench Acceleration（測試平台加速）”白皮書的說法，一個小組一般隻能處理其中一項技術。在模擬與仿真中所關心的一個關鍵問題是測試及檢驗模型的來源。
　　例li如ru，仿fang真zhen小xiao組zu可ke能neng采cai用yong專zhuan為wei某mou一yi步bu驟zhou而er創chuang建jian的de隨sui機ji測ce試shi向xiang量liang，但dan為wei了le能neng提ti供gong可ke體ti現xian產chan品pin性xing能neng的de最zui佳jia及ji最zui精jing確que的de仿fang真zhen畫hua麵mian，他ta們men也ye經jing常chang使shi用yong一yi些xie在zai“如果-即”這樣的仿真中所收集並記錄下來的刺激源
，或者使用一些由專用測試程序或由“真實”環境所產生的數據流量（比如實際網絡的數據包流量）等。在3種備選方案中，仿真刺激被證明是最有用的，因為它們最可能包含極端條件，例如產生一種“除以零”的數據等。假如這種條件十分罕見
，則隨機產生的測試向量以及真實情況運算向量子集就很可能發現不了它們。
　　lianxishiyongmoniguochengzhongshoujidaodecijiyuan，yaoqiujiangmeiyigexiangliangfageifangzhengongzuopingtai，yiruanjianlaizhixing，bingduisuochanshengdejieguojinxingjianshi。yixiechangshangchangshitongguoliyongyizhongleisiyuAPI（應用編程接口）的通信總線（大多數仿真器都能提供）將工作站與仿真器相連
、或通過創建一些準備仿真的測試台來將這兩個過程整合在一起。
　　例如，Cimetrix公司即為多軸機器控製應用提供了一係列開放架構機器建模及運動控製軟件產品。由該公司提供的這種所謂的“仿真環境”
，通過模擬最終產品的運行而能同時進行軟、硬件開發。Cimetrixhaitigongyizhonglixianhuanjing，yongyugoujianjiqimoxingyijikaifayixiekexiangtongdiyunxingyuzhexiemoxingjizuizhongkongzhixitongshangderuanjianyingyong。ciwai，zhizaoshanghainengzaishijiyingjiankeyong--甚至被充分定義以前即開始相關應用軟件的開發工作。Cimetrix公司聲稱，由它提供的方案最多可將產品實現時間縮短70%。


實例
　　根據Rockwell Automation（它開發了一種稱為RSTestStand的仿真器）的(de)說(shuo)法(fa)，通(tong)過(guo)使(shi)製(zhi)造(zao)商(shang)離(li)線(xian)測(ce)試(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，係(xi)統(tong)仿(fang)真(zhen)可(ke)將(jiang)這(zhe)一(yi)測(ce)試(shi)步(bu)驟(zhou)從(cong)開(kai)始(shi)時(shi)的(de)關(guan)鍵(jian)階(jie)段(duan)撤(che)除(chu)。這(zhe)種(zhong)工(gong)具(ju)允(yun)許(xu)以(yi)一(yi)種(zhong)可(ke)控(kong)方(fang)式(shi)來(lai)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)的(de)故(gu)障(zhang)及(ji)係(xi)統(tong)響(xiang)應(ying)。它(ta)簡(jian)化(hua)了(le)軟(ruan)件(jian)與(yu)測(ce)試(shi)平(ping)台(tai)的(de)連(lian)接(jie)過(guo)程(cheng)，因(yin)為(wei)它(ta)不(bu)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)實(shi)際(ji)的(de)物(wu)理(li)設(she)備(bei)連(lian)線(xian)，但(dan)卻(que)能(neng)創(chuang)建(jian)被(bei)測(ce)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)進(jin)程(cheng)的(de)快(kuai)照(zhao)。而(er)且(qie)，由(you)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)仿(fang)真(zhen)是(shi)通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)來(lai)進(jin)行(xing)，因(yin)此(ci)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)地(di)通(tong)過(guo)保(bao)存(cun)及(ji)重(zhong)裝(zhuang)軟(ruan)件(jian)應(ying)用(yong)來(lai)檢(jian)驗(yan)各(ge)種(zhong)可(ke)能(neng)的(de)刺(ci)激(ji)源(yuan)組(zu)合(he)及(ji)替(ti)代(dai)方(fang)案(an)。Rockwell開發的TestStand可將仿真結果以可視形式呈現在傳統的PCxianshiqishang。zhizaoshangmenzhengbianshuo，keshihuanengshirenmengenghaodilejiezhongduokongzhiyuansuzhijiandefuzaguanxi，erzhexieyuansukenenghuiyigezhongwufayuliaodefangshiduixiangduihanjiandetiaojianqifanying。tongshihainengyongzhexiexianshiqilaipeixuncaozuojiweihurenyuan
，congerwuxuzaigongchangzhonggouzhiqitaangguideshebei。
　　為闡明這一概念，請看Voith Siemens公司（賓州約克市）為紐約州Massena市巨大的St.Lawrence Franklin D.Roosevelt電力項目所安裝的新型控製係統。該項目包括位於美國及加拿大兩側的16台70兆瓦的水電渦輪發電機組，每台機組由一個Rockwell Automation控製器（Allen-Bradley ControlLogix）控製
，來對告警觸發、冷卻與潤滑、自動關機以及泵與閥門操作進行全麵控製。
　　過去
，Voith Siemens曾(zeng)試(shi)驗(yan)過(guo)一(yi)種(zhong)帶(dai)有(you)硬(ying)連(lian)線(xian)測(ce)試(shi)台(tai)的(de)單(dan)元(yuan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，這(zhe)種(zhong)係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)有(you)實(shi)際(ji)的(de)設(she)備(bei)來(lai)接(jie)收(shou)測(ce)試(shi)輸(shu)入(ru)並(bing)產(chan)生(sheng)相(xiang)應(ying)的(de)輸(shu)出(chu)。控(kong)製(zhi)過(guo)程(cheng)昂(ang)貴(gui)而(er)耗(hao)時(shi)，且(qie)經(jing)常(chang)將(jiang)其(qi)自(zi)身(shen)的(de)錯(cuo)誤(wu)帶(dai)入(ru)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)。這(zhe)一(yi)類(lei)試(shi)驗(yan)僅(jin)允(yun)許(xu)采(cai)用(yong)數(shu)量(liang)有(you)限(xian)的(de)開(kai)關(guan)、燈泡以及其他測試部件。結果，Voith Siemens 不(bu)得(de)不(bu)在(zai)測(ce)試(shi)中(zhong)途(tu)交(jiao)換(huan)設(she)備(bei)或(huo)將(jiang)測(ce)試(shi)台(tai)重(zhong)新(xin)連(lian)線(xian)
，從(cong)而(er)不(bu)能(neng)對(dui)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)連(lian)續(xu)且(qie)一(yi)次(ci)性(xing)的(de)測(ce)試(shi)

，而(er)有(you)時(shi)錯(cuo)誤(wu)的(de)設(she)備(bei)連(lian)線(xian)又(you)產(chan)生(sheng)出(chu)不(bu)可(ke)信(xin)的(de)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)。

　　避免硬連線測試
　　“硬連線測試需要很長的時間才能建立，且任何設備誤配置均會降低它們的精度”，Voith Siemens公司項目主管Darryl Stevenson評述說，“我們需要縮短過程並改進測試結果”。他還說
，除硬件以外，Voith Siemens 經常不得不去開發定製的仿真程序來完成適當的測試
，而額外的程序又增加了另一種層次上的複雜性並有可能成為另一種錯誤源。
　　通過用RSTestSTand來取代物理設備輸入--泵、傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng)，用(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)軟(ruan)件(jian)操(cao)作(zuo)即(ji)能(neng)對(dui)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)實(shi)際(ji)性(xing)能(neng)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha)。通(tong)過(guo)這(zhe)種(zhong)新(xin)的(de)係(xi)統(tong)，向(xiang)係(xi)統(tong)配(pei)置(zhi)中(zhong)增(zeng)添(tian)泵(beng)或(huo)開(kai)關(guan)隻(zhi)需(xu)改(gai)變(bian)軟(ruan)件(jian)即(ji)能(neng)完(wan)成(cheng)，從(cong)而(er)排(pai)除(chu)了(le)在(zai)可(ke)用(yong)測(ce)試(shi)資(zi)源(yuan)數(shu)量(liang)上(shang)的(de)限(xian)製(zhi)。操(cao)作(zuo)員(yuan)通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)接(jie)口(kou)可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)對(dui)測(ce)試(shi)工(gong)作(zuo)台(tai)進(jin)行(xing)配(pei)置(zhi)
，以(yi)代(dai)表(biao)各(ge)種(zhong)控(kong)製(zhi)過(guo)程(cheng)--離散或連續等
，然後再對控製過程中的許多不同控製信號做出響應。
　　以這種新的方法

，Voith Siemens可ke在zai一yi種zhong全quan集ji成cheng的de環huan境jing下xia對dui整zheng個ge單dan元yuan控kong製zhi進jin行xing完wan全quan地di測ce試shi，從cong而er提ti高gao結jie果guo的de精jing度du及ji時shi效xiao性xing。另ling外wai，更geng少shao的de定ding製zhi程cheng序xu開kai發fa，也ye使shi工gong程cheng師shi們men能neng更geng多duo地di關guan注zhu測ce試shi端duan的de應ying用yong。同tong時shi

，係xi統tong模mo塊kuai化hua也ye使shi程cheng序xu再zai利li用yong變bian得de更geng加jia容rong易yi
，從cong而er在zai需xu要yao進jin行xing改gai動dong或huo升sheng級ji時shi能neng節jie省sheng更geng多duo的de時shi間jian。

　　成本與收益
　　ruanjiandejingjixingposhidianzishebeizhizaoshangjiqitachangshangzhongxinsikaoshangshengzhiquannenglishengchanguochengzhongdechengbenyuhuibao。zaiceshiguochengzhongyongfangzhenlaidaitixitongdemouxiebufen
，keshixianruanyingjianjiyingyongdebingxingkaifa。guanjianwentishi--總是如此--jinrushichangdeshijian。yuyingjianyuanxingjichunmonixiangbi
，fangzhennengtigonggengduodeyoushi
，ersuodaozhidefangfazenengtongshishixiansuoduanjinrushichangdeshijianyijijiangdixiangguankaifachengbendeshuangzhongmude。
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