基于航電系統(tǒng)的顯示工具設(shè)計與實現(xiàn)

杜建華　瞿海娜　萬菁昱

摘要：隨著航電系統(tǒng)的發(fā)展，航電系統(tǒng)功能越來越多，也越來越復(fù)雜，因此航電系統(tǒng)軟件項目也越來越多。該文主要提出了基于航電系統(tǒng)的顯示工具分析與設(shè)計，分析了顯示工具的框架結(jié)構(gòu)，研究了工具端和目標端消息交互流程，給出了工具端和目標端結(jié)構(gòu)設(shè)計，為航電系統(tǒng)顯示工具的設(shè)計與實現(xiàn)提供可參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：航電系統(tǒng)；工具；顯示工具

近年來嵌入式領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展，嵌人式系統(tǒng)已經(jīng)無處不在，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)也變得越來越復(fù)雜，軟硬件的復(fù)雜度都大幅度增加。而市場對于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)周期要求也越來越高，這對于嵌入式開發(fā)工具提出了新的挑戰(zhàn)。航空電子系統(tǒng)是飛機重要的組成部分，在幾十年的發(fā)展中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷演變，經(jīng)歷了一個從分立式、聯(lián)合式、綜合化到高度綜合化的發(fā)展過程。隨著綜合化航電系統(tǒng)的發(fā)展，航電系統(tǒng)功能模塊也越來越多，越來越復(fù)雜，因此航電系統(tǒng)軟件項目也越來越多。目前，航電系統(tǒng)軟件維護信息很大一部分是通過串口進行輸出顯示，給研發(fā)人員維護帶來了不便，如只有在串口打開時，才能查看或捕獲顯示信息，而且串口輸出占用目標系統(tǒng)的執(zhí)行時間，影響系統(tǒng)執(zhí)行效率。此外，目標主機應(yīng)用的輸出信息通過串口顯示，內(nèi)容多且雜亂。本文主要提出了基于航電系統(tǒng)顯示工具分析與設(shè)計，其目的是為航電系統(tǒng)型號項目，尤其是驅(qū)動軟件項目，提供一種輸出信息按照模塊級別分類顯示，以利于顯示信息的查看和項目維護及故障定位。

1顯示工具應(yīng)用結(jié)構(gòu)

1.1顯示工具應(yīng)用結(jié)構(gòu)

如圖1所示，顯示工具通過傳輸通道連接到目標機系統(tǒng)，實現(xiàn)目標機系統(tǒng)模塊的顯示信息分類型分級別的輸出到顯示工具。傳輸通道由通信處理模塊實現(xiàn)，傳輸通道可包括多種傳輸通信，如以太網(wǎng)，串口，光纖等。

顯示工具基于WINDOWS系統(tǒng)平臺，采用VC集成開發(fā)環(huán)境，包括配置處理，顯示處理，通信處理。配置處理主要完成人機交互信息的配置處理，包括菜單欄，工具欄和窗口配置等。顯示處理主要完成按照系統(tǒng)模塊分類型分級別的顯示輸出。通信處理為顯出處理提供通信服務(wù)，顯示處理通過使用通信處理提供的API接口服務(wù)，完成目標機顯示信息的輸出。

目標機基于嵌入式系統(tǒng)平臺，包括系統(tǒng)模塊，配置處理，顯示處理和通信處理。系統(tǒng)模塊通過使用顯示處理提供的API接口服務(wù)，將需要顯示信息輸出到顯示工具。配置處理主要用于處理和存儲顯示工具的配置信息?？刂葡⒌呐渲眯畔?。顯示處理主要為系統(tǒng)模塊提供API接口服務(wù)，完成系統(tǒng)模塊分類型分級別的顯示輸出。通信處理為顯出處理提供通信服務(wù)，顯示處理通過使用通信處理提供的API接口服務(wù)，將目標機顯示信息傳輸給顯示工具進行分類型分級別的顯示輸出。

1.2顯示工具交互示意圖

如圖2所示，顯示工具和目標機交互的消息主要分為兩類：一類為打開和關(guān)閉窗口的控制消息，另一類為傳輸顯示的數(shù)據(jù)消息。

1.3顯示工具傳輸示意圖

如圖3所示，對于控制消息，數(shù)據(jù)體主要存放窗口列表。窗口頭部包括操作碼，操作窗口數(shù)目，保留字段。對于數(shù)據(jù)消息，數(shù)據(jù)體主要存放顯示數(shù)據(jù)。窗口頭部包括操作碼，窗口編號，輸出級別，保留字段。通信頭部由具體的通信協(xié)議決定。

2顯示工具結(jié)構(gòu)設(shè)計

顯示工具設(shè)計主要包括顯示工具和目標機結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2.1顯示工具設(shè)計

顯示工具包括界面設(shè)計，配置處理設(shè)計，通信處理設(shè)計，顯示處理設(shè)計等。

2.1.1界面設(shè)計

如圖4所示，顯示工具界面主要包括菜單欄，按鈕欄和顯示欄。

菜單欄包括文件，配置，窗口和幫助菜單項。文件菜單項完成文件保存，文件打開，文件關(guān)閉等。配置菜單項包括通信類型配置，通信參數(shù)配置等。其中，通信類型包括串口，網(wǎng)口，光纖等。通信參數(shù)配置主要包括通信類型，通信地址，通信類型優(yōu)先級等。窗口菜單項包括窗口創(chuàng)建，窗口打開，窗口關(guān)閉，窗口配置，窗口保存等。其中窗口配置窗口屬于哪兒系統(tǒng)模塊，窗口打印顏色，窗口打印級別等。幫助菜單項主要包括顯示工具版本號，顯示工具使用說明等。

按鈕欄包括打開，配置，保存，查找，顯示等。打開按鈕用于打開顯示文件。配置按鈕用于配置通信類型及通信參數(shù)。保存按鈕用于保存或捕獲窗口的顯示信息到文本文件，并存入到磁盤。查找按鈕用于在顯示文件中以字符串方式查找信息。顯示按鈕用于配置窗口的打印級別，決定系統(tǒng)模塊窗口顯示哪類打印信息。

顯示欄包含與系統(tǒng)模塊相對應(yīng)的顯示窗口，用于顯示系統(tǒng)模塊的顯示信息。顯示欄包括的窗口數(shù)最大為256個。

2.1.2配置處理設(shè)計

配置處理主要完成工具界面通信配置，窗口配置等配置信息處理及存儲。通信配置包括：首先，用戶通過工具界面輸出通信配置參數(shù)，配置處理進行相應(yīng)的合法性檢查處理并存儲本地。其次，將與工具端的相關(guān)的通信參數(shù)配置提交給通信處理，由通信處理完成相應(yīng)的初始化處理等。窗口配置包括：首先，用戶通過工具界面進行相應(yīng)的窗口配置操作，配置處理進行相應(yīng)的合法性檢查處理并存儲本地。其次，將窗口相關(guān)的窗口參數(shù)配置提交給顯示處理，由顯示處理進行相應(yīng)的初始化處理等。

2.1.3通信處理設(shè)計

如圖5所示，通信處理模塊包括通信軟件接口模塊，通信模塊。通信軟件接口模塊實現(xiàn)對各通信模塊服務(wù)接口的封裝，為顯示處理提供統(tǒng)一的通信接口，屏蔽了底層通信模塊的差異性。通信軟件接口模塊主要提供了發(fā)送和接收控制消息接口，接收數(shù)據(jù)消息接口，通信配置接口等。通信模塊的數(shù)量與顯示工具支持的傳輸通道有關(guān)系。通信模塊負責與目標機進行通信，將接收到的數(shù)據(jù)包處理后提交給顯示處理模塊。

2.1.4顯示處理設(shè)計

顯示處理主要完成接收窗口數(shù)據(jù)包，解析窗口數(shù)據(jù)包，獲取顯示數(shù)據(jù)，窗口顯示數(shù)據(jù)，如圖6所示。

2.2目標機工具設(shè)計

目標機工具設(shè)計包括配置處理設(shè)計，通信處理設(shè)計，顯示處理設(shè)計等。

2.2.1配置處理設(shè)計

配置處理完成顯示工具發(fā)送的控制消息中關(guān)于通信配置和窗口配置參數(shù)信息存儲，并完成通信類型的配置，窗口初始化等工作。

2.2.2通信處理設(shè)計

目標機端的通信處理與工具端的通信處理基本相同。通信處理模塊包括通信軟件接口模塊，通信模塊。通信軟件接口服務(wù)有點區(qū)別。目標機端的通信軟件接口模塊主要提供了發(fā)送和接收控制消息接口，發(fā)送數(shù)據(jù)消息接口等。

2.2.3顯示處理設(shè)計

顯示處理主要完成發(fā)送和接收窗口數(shù)據(jù)包，組裝和解析窗口數(shù)據(jù)包。

3結(jié)束語

隨著航電系統(tǒng)發(fā)展及廣泛應(yīng)用，航電系統(tǒng)功能模塊也越來越多，系統(tǒng)顯示輸出信息通過串口輸出，無論是信息顯示，還是故障定位都很難滿足工作的需求。基于航電系統(tǒng)的顯示工具正是為了使輸出信息按照模塊級別分類顯示，以利于項目研發(fā)人員管理和控制顯示信息，以利于項目外場維護，以利用同類型項目提供通用化的系統(tǒng)顯示工具。