计算机接口处理模块及其自测试设计

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1、第43卷第1期2013年1月航空计算技术AemnauticalComputingTechniqueV01．43No．1Jan．2013计算机接口处理模块及其自测试设计王锐(中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710119)摘要：介绍一种对机载飞控计算机中各类型常用信号(包括离散量、模拟量和串行数据)进行数字化控制、实时采集、监控和处理的接口模块，从工程应用角度出发，阐述了模块的设计以及自测试的实现方法，给出原理框图和测试流程。设计具有很强的典型性和通用性，可适用于各类型的机载飞控系统。关键词：飞控计算机；接口模

2、块；数据采集；自测试中图分类号：TP306文献标识码：A文章编号：167l一654x(2013)0l-0123—04DesigIlingforComputerInterfaceProcessingModuleandSelf．testingWANGRuei(xi’o凡Ae，．o，}nM￡比sCo，，妒u￡i，wZ．ec^n幻LBe胍eo，℃^凰￡i￡“￡e，AWC，Xi’nn710119，C^i凡n)Abstmct：Thepu巾oseofthisstudyistogiveanintroductionofaninter

3、facemodulethatenablesdigitalcontr01，real—timeacquisition，monito^ngandcontrolandprocessingofthecommonsignalsontheai卜bomenightcontrolcomputers(includingdiscretemagnitude，analogquantityandserialdata)．Thestudyfocusesontheen百neeringapplication，andthereforeelaborate

4、sontheimplementationmethodologyofthedesignandself—testingofthemodule，withtheiUustrationofprincipleblockdiagramsandtestingpmcess．Thedesignisf毛aturedwithevidenttypicalityandgenerality，whichcouldbeappliedtotheair—bomenightcontmlsystems．Keywor‘ls：nightcontIDlcompu

5、ters；inteIfacemodule；dataacquisition；self—testing引言如果说发动机是飞机的“心脏”，飞控系统就是飞机的“大脑”，随着飞机上飞控系统的综合化、集成化程度日益增高，既能快速高效地处理大量数据，又具备良好的可测试性已成为现代飞控系统必备的性能⋯。可测试性成为现代机载电子设备的一种重要设计特性，对各种复杂系统的维修性、可靠性和可用性有很大影响。传统的测试主要是利用外部的测试仪器对被测设备进行测试，自动测试设备(ATE)是测试仪器的自动化产物。由于ATE操作复杂、人员培训困难，

6、而且只能离线检测，所以，系统自测试在测试研究当中占据了越来越重要的地位，成为维修性、测试性领域的重要研究内容。现代飞控系统为了提高数据吞吐能力，放弃了传统的单纯使用模拟技术的设计方法，使用数字化的容错技术实现对计算机内各类功能模块的设计开发∽J。本文介绍了一种飞控系统中飞控计算机内专门用于数据采集、监控和处理的接口模块的设计方法，并结合此模块对自测试设计进行论述。1接口模块功能设计根据飞控计算机数据信号的类型和特性，接口模块具备以下几种功能电路：离散量接口电路、模拟量接口电路、串行数据接口电路。在各电路中根据信号的

7、主控制模块(cPu)l内总线．●’一’f工I‘接收发送控制输出输入测试输出输入测试处理器电路串行通讯电路离散接口电路模拟接口电路l接口模块图1接口模块与处理器的交联结构图收稿日期：2012一12～17基金项目：航空科学基金项目资助(2叭01931004)作者简介：王锐(1986一)．男．吉林松原人，助理丁程师，主要研究方向为机载控制计算机研制。航空计算技术第43卷第l期处理方式可进行进一步的划分，离散量处理电路划分为：离散量输入处理电路、离散量输出处理电路，模拟量处理电路划分为：模拟量输人处理电路、A＼D转换电路、

8、D＼A转换电路、模拟量输出处理电路，串行数据处理电路划分为：串行数据总线的接收电路、发送处理电路等。离散量、模拟量处理电路可通过计算机内总线同主处理模块进行通信，而串行数据处理电路采用智能模块同主处理模块通过共享存储器进行通信。图1为机载数字计算机接口模块与处理器的交联结构图。以下对几种功能电路分别进行说明。2离散量处理电路的设计与实现离散量处理电路划分为：