基于PowerPC+DSP总线通信软件的设计与实现论文(第2页)
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ARINC429总线控制程序主要功能包括对ARINC429总线通道进行初始化,从双口存储器读ARINC429总线接收到的消息,并将要通过ARINC429总线发送的消息写入双口存储器。
操作信息控制程序主要包括读DSP模块的自检测结果,读取DSP的HeartBeat计数器的当前值,读取DSP的状态,建立主机和DSP之间的通讯,复位DSP模块。
2.3控制软件
控制软件运行在DSP模块上,它负责RS422串行通信总线和ARINC429总线通信的控制、数据发送和接收等。控制软件的主程序中包括对DSP的初始化、启动、自检测、停止及复位等功能。控制软件响应来自运行在PowerPC上驱动软件的下发的命令,进行相应功能操作。在DSP模块初始化中,定时器中断被使能。定时器中断服务程序会以固定的周期执行,其中包括RS422通信握手,RS422在线状态判断,RS422发送和接收数据,ARINC429总线发送和接收数据等程序。
RS422通信握手程序首先从PowerPC写入双口存储器的相应地址中读取通信状态字,然后判断各通道状态,若三次接收到的通信状态字均为预值,则通信建立成功。
RS422在线状态判断程序负责读取各通道的在线状态,如果该通道已建立好通信,则清空接收寄存器,发送该通道在线状态命令;接收在线状态程序接收的现行状态数据长度若等于该通道的数据长度,则判断该通道的设备在线。
RS422串行通信总线和ARINC429总线均采用查询方式进行数据的发送和接收。
2.4故障管理
故障管理分为两部分:PowerPC故障管理和DSP故障管理,每部分包含了故障检测、故障过滤和故障处理。如图3所示。
DSP的故障检测的手段主要有BIT和软件注入,PowerPC模块主要有BIT,VxWorks5.5捕获软件故障、DSP注入、应用软件注入。BIT包含PUBIT、PBIT和IBIT,PUBIT上电后对系统硬件资源的检测,PBIT系统运行过程中对硬件资源周期性的检测,IBIT由用户启动对系统硬件资源的检测,BIT能够完成整个周期硬件资源的检测。
应用软件在运行过程中,发现故障,将该故障注入故障队列中,实现应用软件故障的管理。DSP发生致命性的,自己无法处理或者需要PowerPC处理的故障时,将此类故障注入PowerPC的故障队列中,以提高系统处理故障的能力。系统运行过程中,VxWorks5.5将捕获的异常信息注入故障队列中,以解决运行过程中产生的异常。
系统中的故障按照存在程度分为暂时性故障和永久性故障。暂时性故障带有间断性,是在一定条件下产生的故障,通过系统的调整或者运行环境的改变消失的故障。永久性故障具有永恒性,一旦发生故障,则系统无法自身的恢复,一直处于故障状态。
按照故障的严重程度将故障分为破坏性故障和非破坏性故障,破坏性故障一旦发生,将对系统造成致命的破坏,导致系统无法正常工作;非破坏性故障一般是局部的,影响系统的部分功能,但不会对系统造成致命性破坏。故障管理需要将同时具有非破坏性和暂时性的故障采用门限值的方式过滤掉,将过滤后的故障和其他类型的故障提交给故障处理机制处理。
门限值的过滤方式:在故障检测时,发现设备故障后,设备的故障数N=N+1,当N超过门限值W时,则向故障处理机制提交故障;再次检测时,发现该设备正常则N=N-1,当N<0时,则将N设为0。
3 小结
在总线通信软件中采用PowerPC + DSP的结构,既能发挥PowerPC高速信号采集和处理能力,又能发挥DSP高速数字信号处理能力。PowerPC上运行的驱动软件是应用软件与控制软件的接口软件,实现了应用软件的管理功能;DSP上运行的控制软件,它负责RS422串行通信总线和ARINC429总线通信的控制、数据发送和接收等。该软件充分利用系统资源,实现了通信总线的控制与管理,满足了航电总线通信与管理的要求。
