基于CAN總線的機(jī)載設(shè)備維護(hù)軟件

宋麗君

摘 要：隨著計算機(jī)技術(shù)和總線的高速發(fā)展，CAN總線作為成熟的現(xiàn)場總線，已成功在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。該文介紹一種基于CAN總線的機(jī)載設(shè)備維護(hù)軟件。分析了機(jī)載設(shè)備維護(hù)軟件的功能需求及非功能需求，并使用NI公司的LABVIEW軟件進(jìn)行軟件設(shè)計，成功地實現(xiàn)了CAN總線通信，減少組件維護(hù)時間，降低維護(hù)成本，提高了維護(hù)效率，滿足了機(jī)載設(shè)備維護(hù)軟件的要求。

關(guān)鍵詞：CAN總線 機(jī)載設(shè)備 維護(hù) LABVIEW

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（b）-0028-02

隨著航空電子系統(tǒng)高度綜合化的需求，飛機(jī)各系統(tǒng)通過總線互連技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的維護(hù)和更新，是系統(tǒng)綜合化管理的有效途徑。通過綜合不但解決了各系統(tǒng)各自為占的書面，同時也有利于提高系統(tǒng)設(shè)計的可靠性、維護(hù)性和維修性。但是，目前機(jī)載設(shè)備采用的系統(tǒng)總線成本昂貴，近年來隨著對工業(yè)技術(shù)的工藝改進(jìn)和技術(shù)遷移改造，許多低成本技術(shù)被越來越多地應(yīng)用到電子設(shè)備中，CAN總線就是一種[1]。

CAN總線，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。CAN總線可以滿足高的位速率，高抗電磁干擾性，當(dāng)信號傳輸距離達(dá)到10 km時，仍可提供高達(dá)5 kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。作為一種技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、功能完善、成本合理的通訊控制方式，CAN總線已被用于新一代飛機(jī)機(jī)載設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)[2]。

1 軟件需求

機(jī)載設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)用于機(jī)載設(shè)備生產(chǎn)廠家對機(jī)載設(shè)備軟件的燒錄及飛機(jī)制造廠對機(jī)載設(shè)備日常狀況維護(hù)。因此機(jī)載設(shè)備軟件功能需求主要包括：用戶管理、軟件加載、軟硬件配置讀寫，以及基本的CAN通信功能[3-4]。

2 軟件設(shè)計

2.1 用戶管理

用戶管理包括登錄管理及記錄管理功能。

登錄管理，在登錄時分配操作權(quán)限。軟件權(quán)限分為“日常維護(hù)”與“專業(yè)維護(hù)”兩種。在日常維護(hù)模式，不提供代碼加載功能與配置寫功能等操作功能，其他顯示功能正常。在專業(yè)維護(hù)模式，提供包括代碼加載與配置寫等在內(nèi)的所有操作與顯示功能。

記錄管理，在用戶進(jìn)行軟件燒錄、配置寫及故障清除操作時，會記錄下操作者的登錄名、操作時間、操作內(nèi)容以及軟件版本信息等具體內(nèi)容。記錄信息以文件的形式保存在測試設(shè)備指定的位置。

2.2 軟件加載

機(jī)載設(shè)備軟件包括應(yīng)用軟件和腳本軟件，因此軟件加載分為應(yīng)用軟件加載和腳本軟件加載。在軟件加載界面，指定相應(yīng)的產(chǎn)品型號及軟件類型，并選擇對應(yīng)的文件，即可進(jìn)行軟件加載工作。

2.2.1 應(yīng)用軟件的加載步驟

（1）選擇目標(biāo)硬件；

（2）選擇軟件類型為應(yīng)用軟件；

（3）激活加載模式；

（4）選擇目標(biāo)文件；

（5）開始加載；

（6）等待加載完成。

2.2.2 腳本軟件加載步驟

（1）選擇目標(biāo)硬件；

（2）選擇軟件類型為腳本軟件；

（3）激活加載模式；

（4）選擇目標(biāo)文件；

（5）開始加載；

（6）等待加載完成。

2.3 配置讀寫

軟件配置讀寫功能用于讀寫機(jī)載設(shè)備的軟件構(gòu)型信息和硬件構(gòu)型信息。通過“下載配置”按鈕，可同時下載機(jī)載設(shè)備的軟硬件構(gòu)型信息。上傳配置信息時，可選擇導(dǎo)入配置文件，然后基本配置文件進(jìn)行修改，或者直接填入配置信息，然后通過“上傳配置”寫入機(jī)載設(shè)備。配置讀寫界面如圖1所示。

2.4 通信設(shè)計

軟件通信主要包括CAN數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送。該功能實現(xiàn)通過在LABVIEW中調(diào)用CAN接口卡的DLL驅(qū)動實現(xiàn)[5]。主要驅(qū)動程序包括如下幾項。

（1）DeviceOpen：打開CAN接口卡，獲取CAN接口卡設(shè)備句柄。

（2）DeviceReset：復(fù)位CAN接口卡。

（3）DeviceClose：關(guān)閉CAN接口卡。

（4）CanChannelOpen：打開一個CAN通道。

（5）CanChannelReadMsg：從緩沖器處讀取報文信息，當(dāng)沒有信息時等待。

（6）CanChannelSendMsg：發(fā)送CAN消息。將隊列中的信息發(fā)到CAN網(wǎng)絡(luò)上去。

CAN通信部分后面板程序框圖如圖2所示。

3 結(jié)語

該文在研究了飛機(jī)機(jī)載電子設(shè)備維護(hù)需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計了機(jī)載設(shè)備維護(hù)軟件的設(shè)計思路，基于LABVIEW，通過調(diào)用CAN接口卡驅(qū)動的方法，實現(xiàn)了CAN總線通信。從而實現(xiàn)了可用于機(jī)載設(shè)備生產(chǎn)商與飛機(jī)制造廠的機(jī)載設(shè)備維護(hù)軟件。該軟件可減少組件維護(hù)時間，降低維護(hù)成本，提高維護(hù)效率，也易于系統(tǒng)的升級和擴(kuò)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張坤旭.冗余CAN總線在機(jī)載機(jī)電管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)，2012（7）：51-53.

[2]王錦堅，洪添勝.基于LabVIEW的CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).計算機(jī)應(yīng)用與軟件，2010，27（8）：235-237.

[3]謝文濤.開放式航空電子系統(tǒng)和COTS技術(shù)[J].航空電子技術(shù)，2002（3）：18-25.

[4]楊代文，彭衛(wèi)東，魏麟.機(jī)載設(shè)備數(shù)據(jù)通信測試系統(tǒng)的設(shè)計[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012，12（33）：9118-9121.

[5]苗立交，楊新華，王巍.基于LabVIEW的動態(tài)鏈接庫的設(shè)計與調(diào)用[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2010（4）：71-73.