凯云科技TesterRT BOX实时仿真机：一款便携强大的实时测试利器
一、产品概述
TesterRT BOX是凯云联创（北京）科技有限公司推出的一款基于“CPU+FPGA”架构的便携式实时仿真综合测试仪。该设备具备丰富的测试接口资源、强大的实时处理性能和灵活的可扩展能力，可广泛应用于航空、航天、兵器、轨道交通、新能源汽车、工业控制等行业的自动化测试、信号监控分析、故障定位诊断以及外场综合测试检验等场景。
TesterRT BOX可与凯云科技的ETest软件配合实现实时自动化测试，也可与SimuRTS实时仿真软件配合，将模型加载到CPU或FPGA上进行实时仿真，实现快速原型验证和硬件在环测试。
二、产品架构
TesterRT BOX内部由核心主板、信号转接板、电源模块三部分构成。主板采用ARM+FPGA设计架构，核心处理器为XCZU3EV-1SFVC784I型SOC芯片。产品对外提供多种信号通道，包括LAN、USB、UART、CAN、RS485、RS422、RS232、DIO、PIO、AI、AO、SW等丰富接口。
三、主要技术参数
3.1 处理器与内存
| 参数项 | 规格参数 |
|---|---|
| 处理器 | XCZU3EV-1SFVC784I型SOC芯片 |
| ARM Cortex™-A53 | 四核，速度高达1.2GHz，支持2级Cache |
| ARM Cortex™-R5 | 双核，速度高达500MHz |
| 逻辑单元 | 192K System Logic Cells |
| 触发器(CLB flip-flops) | 176K |
| 查找表(CLB LUTs) | 71K |
| Block RAM | 20.6Mb |
| 时钟管理单元(CMTs) | 4个 |
| DSP Slices | 728个 |
| 内存 | |
| PS端DDR4 | 2GB，64bit，2400Mbps |
| PL端DDR4 | 1GB，16bit，2400Mbps |
3.2 通信接口参数
| 通道类型 | 通道数 | 主要参数 |
|---|---|---|
| RS232 | 4路 | 波特率110~460800bps；数据位5/6/7/8位；校验位：奇/偶/无；停止位：1/2位 |
| RS422 | 4路 | 波特率110~460800bps；数据位5/6/7/8位；校验位：奇/偶/无；停止位：1/2位 |
| RS485 | 4路 | 波特率110~460800bps；数据位5/6/7/8位；校验位：奇/偶/无；停止位：1/2位 |
| CAN | 2路 | 支持CAN2.0A和CAN2.0B协议，支持标准帧和扩展帧；支持4个可配置帧ID滤波；波特率支持1M/800K/500K/250K/125K/100K/50K/20Kbps |
| 1553B(选件) | 2路 | 波特率最高4Mbps |
3.3 模拟通道参数
| 通道类型 | 通道数 | 主要参数 |
|---|---|---|
| AI(模拟输入) | 16路 | 分辨率16bit；输入范围±10V/±5V/±2.5V；最大采样率1Msps；误差精度0.1% |
| AO(模拟输出) | 4路 | 分辨率16bit；输出范围+5V/+10V/±5V/±10V可配置；最大输出频率200KHz；误差精度0.6%(60mV) |
3.4 数字通道与继电器参数
| 通道类型 | 通道数 | 主要参数 |
|---|---|---|
| DI/DO | 16路 | TTL电平，高电平3.3V或5V，低电平0V；5V量程触发电平2.5V，3.3V量程触发电平1.4V |
| PI/PO | 4路(复用DI/DO) | PO最小占空比10%，最大频率1MHz；PI最小脉宽20ms，最大频率1MHz；支持低频采样、高频采样、脉冲计数 |
| SW(继电器) | 8路 | 触点容量0.5A/60VDC，0.3A/125VAC；耐久性10万次 |
3.5 物理特性与环境适应性
| 参数项 | 规格 |
|---|---|
| 供电规格 | 市电220VAC/50Hz |
| 外观颜色 | 黑色 |
| 外观尺寸 | 240mm × 240mm × 75mm |
| 重量 | 3kg |
| 工作温度 | 0℃～50℃ |
| 工作湿度 | 10%～90%RH，无凝结 |
| 贮存温度 | -20℃～60℃ |
| 贮存湿度 | 10%～90%RH，无凝结 |
| 工作气压 | 1个标准大气压 |
四、产品接口
TesterRT BOX的对外接口主要包括：
SCSI1接口：提供AI通道(16路)、AO通道(4路)、SW继电器通道(8路)
SCSI2接口：提供CAN通道(2路)、RS485(4路)、RS422(4路)、RS232(4路)、DIO通道(16路)、PIO通道(4路)
电源接口：220VAC市电接入
UART接口：用于产品调试和固件升级
LAN接口：连接测试主控计算机
USB接口：连接外部设备，可作为业务接口使用
LAN接口和USB接口均为标准接口定义，方便与各类外部设备连接。
五、产品核心特点
1. 接口资源丰富，覆盖全面
TesterRT BOX集成了AD、DA、DIO、PWM、串口(RS232/422/485)、继电器控制、CAN、1553B(选件)等多种信号接口，几乎覆盖了各类装备测试的常见需求。无论是模拟量采集输出、数字量控制、总线通信还是开关量控制，都能一站式满足。
2. ARM+FPGA异构架构，兼具灵活与实时
采用“CPU+FPGA”架构设计，ARM处理器负责通用计算与系统调度，FPGA负责高速信号处理与确定性实时任务。这种设计既保留了CPU的通用性与灵活性，又发挥了FPGA的高效性与确定性，可满足微秒级实时响应需求。
3. 强大的实时处理能力
设备支持LinuxRT、VxWorks、翼辉等多种实时操作系统，配合ETest和SimuRTS软件，可实现硬实时的数据采集、控制与判读。实时性高达10us级别，满足航空航天、武器装备等高实时性要求的测试场景。
4. 便携坚固，适合外场使用
采用全封闭、无风扇的铝合金加固结构，具备良好的抗振性和散热性能。整机尺寸仅240mm×240mm×75mm，重量仅3kg，并配有加固手提箱，极大方便了外场测试和移动部署。
5. 软硬协同，生态完善
与凯云科技自研的ETest半实物仿真测试集成开发环境和SimuRTS实时仿真软件无缝配合，可形成从仿真建模、用例开发、自动化测试到报告生成的一体化链路。软件对标美国NI公司的LabVIEW，实现了国产自主可控。
6. 灵活可扩展，支持重构升级
设备支持标准模块扩展和定制化模块接入。同时具备部分可重构能力，用户可通过ETest平台根据新的测试需求对测试模块进行重新配置或升级。
7. 直流供电功能
TesterRT BOX具备独立的直流供电功能，可为被测设备直接提供电源，减少了外接电源的复杂性，使测试环境更为简洁。
8. 静音设计
无风扇设计结合合理的散热方案，使设备在运行时几乎无声，非常适合实验室、办公室等对噪音敏感的环境。
六、应用领域
1. 实时自动化测试
TesterRT BOX可运行LinuxRT、翼辉等实时操作系统，通过LAN接口连接测试主控计算机形成上下位机架构，依托自带测试资源实现实时自动化测试。适用于需要高实时性响应的自动化测试场景。
2. 快速原型验证
以控制模型为验证对象，通过连接真实的交联设备来辅助模型验证。模型运行在实时仿真平台上，实时性与实际工作环境保持一致，能够以低成本、低风险实现测试验证，有助于在研发早期发现设计缺陷。
3. 硬件在环测试(HIL)
以控制器真实设备为验证对象，通过连接仿真的交联设备来辅助控制器验证。交联设备仿真模型运行在实时仿真平台上，实时性与实际工作环境保持一致。硬件平台通用性强、扩展性强，可快速复现测试环境。
主要应用场景包括：数据通联测试、控制闭环测试、车辆及车载电气检测、飞行器检测维保、装备系统集成验证、外场维护保障等。
七、总结
凯云科技TesterRT BOX是一款集便携性、实时性、丰富接口、强大处理能力于一身的实时仿真综合测试仪。其ARM+FPGA异构架构兼顾了通用计算与实时信号处理的双重需求，配合ETest和SimuRTS软件生态，为航空、航天、兵器、轨交、汽车电子等行业的自动化测试、快速原型验证和硬件在环测试提供了国产自主可控的一站式解决方案。对于需要外场部署、高实时性要求、多接口类型的测试场景，TesterRT BOX无疑是一个值得关注的选择。