基于A(yíng)FDX總線(xiàn)的端系統測試技術(shù)

摘要：AFDX總線(xiàn)技術(shù)是目前航空機載設備交換式網(wǎng)絡(luò )的代表，也是近年來(lái)大型飛機航空機載設備首選的總線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )。為了實(shí)現某設備AFDX總線(xiàn)主要功能和性能檢測，簡(jiǎn)要介紹了AFDX總線(xiàn)技術(shù)的基本原理與通信特點(diǎn)，通過(guò)使用VC++6．0軟件技術(shù)在工控機上集成了AFDX端系統測試功能，并給出了該技術(shù)在A(yíng)FDX端系統上的測試結果。
關(guān)鍵詞：AFDX；端系統；測試技術(shù)；VC++6．0

AFDX全稱(chēng)為航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)(Avionics Full Duplex Switched Ethernet)，它是為在航空電子系統之間進(jìn)行數據交換而定義的一種協(xié)議標準，是基于A(yíng)RINC 429和1553B基礎之上的一種總線(xiàn)通信協(xié)議規范(ARINC664 Part7)。隨著(zhù)大飛機項目引入國內，各種基于A(yíng)FDX總線(xiàn)技術(shù)的設備研制正加速展開(kāi)，雖然國外對AFDX總線(xiàn)技術(shù)有著(zhù)較為成熟和系統的測試技術(shù)，但僅限于物理層和網(wǎng)絡(luò )層，如何實(shí)現機載設備的功能和性能測試成為國內目前AFDX研究的主要領(lǐng)域。

1 AFDX主要特點(diǎn)
現代電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，對飛機的機載數據總線(xiàn)技術(shù)提出了更高的要求。AFDX網(wǎng)絡(luò )通過(guò)對傳統的以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，憑著(zhù)其可虛鏈路技術(shù)，雙冗余管理，通信網(wǎng)絡(luò )延遲的可確定性等優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò )通信性能，已成為新一代航空電子系統數據傳輸網(wǎng)絡(luò )。AFDX網(wǎng)絡(luò )源于以交換機為核心的交換式以太網(wǎng)，它與典型的以太網(wǎng)有著(zhù)類(lèi)似的組成和通信模式，但是由于其誕生之時(shí)起就面向航空電子設備，所以AFDX總線(xiàn)有著(zhù)高安全性、確定性和可靠性，并形成了ARINC 664系列的相關(guān)標準。
1．1 虛鏈路技術(shù)
在航電系統，AFDX終端一定需要通過(guò)一個(gè)VL進(jìn)行數據幀的交換，可以說(shuō)VL是AFDX的通信基礎。Virtual Link(虛擬鏈路)是一個(gè)概念上的通信通道，每個(gè)VL都定義了一個(gè)邏輯上單向的連接，即從一個(gè)源端系統到一個(gè)或多個(gè)目的端系統。每一個(gè)VL在邏輯上是互相隔離的，而且每個(gè)VL都有專(zhuān)門(mén)的帶寬保證，多個(gè)VL的數據傳輸在有效的帶寬內相互不影響，AFDX虛鏈路示意圖如圖1所示。

由于航空機載設備要求通信的即時(shí)性和可靠性，為了避免在同一物理連接上不同虛鏈路之間的碰撞與干擾，AFDX總線(xiàn)技術(shù)引入了一種限制機制，從通信協(xié)議上控制了數據流，即通過(guò)限制每個(gè)虛鏈路上AFDX數據幀的傳輸速率和每個(gè)AFDX數據幀的大小。
1．2 冗余容錯技術(shù)
一個(gè)典型的AFDX端系統之間，必定有兩條獨立的物理路徑即ESA和ESB，這兩個(gè)ES終端組成了AFDX總線(xiàn)的數據傳輸途徑，如圖2所示，每幀數據都會(huì )從源ES終端同時(shí)通過(guò)兩路物理路徑傳輸到目的ES終端，目的ES終端接收到第一個(gè)有效的幀后，立刻會(huì )上傳給應用程序處理；當目的ES終端一旦接收到一個(gè)有效數據幀后，后面相同順序號的幀就會(huì )被丟棄。