基于A(yíng)S5464協(xié)議的飛行管理仿真系統的設計

五層中，L0層為驅動(dòng)，采用DDK進(jìn)行開(kāi)發(fā)，直接訪(fǎng)問(wèn)硬件資源和FPGA協(xié)調工作。L1層為驅動(dòng)接口層，提供其他語(yǔ)言的訪(fǎng)問(wèn)接口。L2層為對L1層采用．NET Framework技術(shù)封裝，主要目的是為方便支持.NET Framework的其他對象訪(fǎng)問(wèn)驅動(dòng)，并提供對TCP／IP的遠程服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)能力。 L3層為采用面向對象技術(shù)對CC，RN，BM實(shí)現業(yè)務(wù)邏輯和狀態(tài)變遷的封裝。L4是應用表示層用于數據呈現。軟件流程圖如圖4所示。
3．1 系統主模塊
系統主模塊通過(guò)調用相應功能模塊，控制仿真系統初始化，以及整個(gè)仿真系統軟件的流程。
3．2 初始化模塊
初始化模塊通過(guò)調用API函數進(jìn)行硬件初始化和軟件初始化。將各子系統之間通信所需的發(fā)送方式、通信方式、通信速率、周期、定時(shí)等參數進(jìn)行初始化配置。
3．3 數據管理模塊
數據管理模塊在運行過(guò)程中，完成實(shí)時(shí)編碼要發(fā)送的數據和實(shí)時(shí)解碼接收到相關(guān)數據塊。數據處理的主要功能是根據接口控制文件(ICD)文件數據塊的大小，通過(guò)配合發(fā)送、接收模塊，完成對數據幀的封裝和解析。ICD文件中的參數通過(guò)編碼組成相對應的AS5643協(xié)議的異步流包的形式進(jìn)行傳送。
3．4 控制模塊
控制模塊完成系統狀態(tài)、通信、總線(xiàn)復位，遠端根節點(diǎn)以及顯示的控制，根據用戶(hù)的輸入操作和相關(guān)其他節點(diǎn)的相應狀態(tài)，確定整個(gè)仿真系統的運行狀態(tài)與工作方式的控制與切換和相關(guān)數據通信控制等操作。
3．5 通信模塊
通信模塊通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)通信卡的本地對象、遠程對象或底層的API函數，配合數據發(fā)送接收等模塊，實(shí)現各子系統的數據發(fā)送和接收功能。
3．6 網(wǎng)絡(luò )拓撲模塊
拓撲模塊通過(guò)獲取鏈路層的寄存器的自標識包，計算出當前的網(wǎng)絡(luò )拓撲。由于IEEE 1394設備配置不需要主機干預，是在本地總線(xiàn)上完成的。每當一個(gè)新的設備或節點(diǎn)被連入或從總線(xiàn)上移除時(shí)，整個(gè)總線(xiàn)都要復位并重新配置。在配置中，下面三個(gè)步驟必須執行：樹(shù)標識、自標識、速度標識?？偩€(xiàn)初始化之后，節點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行樹(shù)標識以識別根節點(diǎn)和所有連接節點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。樹(shù)標識以后生成一個(gè)分層樹(shù)結構。樹(shù)標識結束后進(jìn)行自標識，節點(diǎn)在這一過(guò)程中開(kāi)始配置。自標識主要執行以下動(dòng)作：給每個(gè)節點(diǎn)分配物理ID、鄰近節點(diǎn)交換傳輸速度能力、把樹(shù)標識中定義的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構廣播給所有節點(diǎn)?？偩€(xiàn)配置完成后，擁有最大節點(diǎn)ID的節點(diǎn)為根結點(diǎn)。如果定義了等時(shí)包，那么設置了IRM寄存器的競爭位的根節點(diǎn)將成為等時(shí)資源管理器。離根節點(diǎn)最遠節點(diǎn)的節點(diǎn)ID為0。節點(diǎn)號隨著(zhù)離根帑贏(yíng)的距離而遞減。因此，對于拓撲結構的生成，必須根據自標識包的信息進(jìn)行計算，才能得到當前的網(wǎng)絡(luò )結構。
3．7 傳輸層協(xié)議
由于A(yíng)S5643協(xié)議只規定物理層和鏈路層的標準，沒(méi)有規定傳輸層通信協(xié)議，而數據的通信必須按照傳輸層協(xié)議來(lái)封裝幀、解析幀?？紤]到AFDX網(wǎng)絡(luò )中的軟件都支持UDP通信，為便于將AFDX上的軟件移植到AS5643上來(lái)，為此，為本文提供了UDP協(xié)議棧，便于應用系統的移植。

4 結語(yǔ)
IEEE 1394總線(xiàn)傳輸速度快、傳輸距離長(cháng)、驅動(dòng)能力強，系統靈活、可擴展性強，可以實(shí)現實(shí)時(shí)、確定的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸。安裝簡(jiǎn)單，易于維護，經(jīng)濟性好。該仿真系統已測試使用。測試結果表明，該飛行管理仿真系統通信卡工作良好，系統工作正常，實(shí)現了各子系統之間的通信，人機界面友好，為飛管綜合控制系統不斷發(fā)展做好技術(shù)和物質(zhì)準備。