基于CAN總線的機載設備維護軟件

宋麗君

摘 要：隨著計算機技術和總線的高速發展，CAN總線作為成熟的現場總線，已成功在航空航天領域得到了廣泛的應用。該文介紹一種基于CAN總線的機載設備維護軟件。分析了機載設備維護軟件的功能需求及非功能需求，并使用NI公司的LABVIEW軟件進行軟件設計，成功地實現了CAN總線通信，減少組件維護時間，降低維護成本，提高了維護效率，滿足了機載設備維護軟件的要求。

關鍵詞：CAN總線 機載設備 維護 LABVIEW

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

隨著航空電子系統高度綜合化的需求，飛機各系統通過總線互連技術實現系統的維護和更新，是系統綜合化管理的有效途徑。通過綜合不但解決了各系統各自為占的書面，同時也有利于提高系統設計的可靠性、維護性和維修性。但是，目前機載設備采用的系統總線成本昂貴，近年來隨著對工業技術的工藝改進和技術遷移改造，許多低成本技術被越來越多地應用到電子設備中，CAN總線就是一種[1]。

CAN總線，是國際上應用最廣泛的現場總線之一。CAN總線可以滿足高的位速率，高抗電磁干擾性，當信號傳輸距離達到10 km時，仍可提供高達5 kbps的數據傳輸速率。作為一種技術先進、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機載設備維護系統[2]。

1 軟件需求

機載設備維護系統用于機載設備生產廠家對機載設備軟件的燒錄及飛機制造廠對機載設備日常狀況維護。因此機載設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限。軟件權限分為“日常維護”與“專業維護”兩種。在日常維護模式，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。在專業維護模式，提供包括代碼加載與配置寫等在內的所有操作與顯示功能。

記錄管理，在用戶進行軟件燒錄、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、操作內容以及軟件版本信息等具體內容。記錄信息以文件的形式保存在測試設備指定的位置。

2.2 軟件加載

機載設備軟件包括應用軟件和腳本軟件，因此軟件加載分為應用軟件加載和腳本軟件加載。在軟件加載界面，指定相應的產品型號及軟件類型，并選擇對應的文件，即可進行軟件加載工作。

2.2.1 應用軟件的加載步驟

（1）選擇目標硬件；

（2）選擇軟件類型為應用軟件；

（3）激活加載模式；

（4）選擇目標文件；

（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載設備的軟件構型信息和硬件構型信息。通過“下載配置”按鈕，可同時下載機載設備的軟硬件構型信息。上傳配置信息時，可選擇導入配置文件，然后基本配置文件進行修改，或者直接填入配置信息，然后通過“上傳配置”寫入機載設備。配置讀寫界面如圖1所示。

2.4 通信設計

軟件通信主要包括CAN數據的接收與發送。該功能實現通過在LABVIEW中調用CAN接口卡的DLL驅動實現[5]。主要驅動程序包括如下幾項。

（1）DeviceOpen：打開CAN接口卡，獲取CAN接口卡設備句柄。

（2）DeviceReset：復位CAN接口卡。

（3）DeviceClose：關閉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，當沒有信息時等待。

（6）CanChannelSendMsg：發送CAN消息。將隊列中的信息發到CAN網絡上去。

CAN通信部分后面板程序框圖如圖2所示。

3 結語

該文在研究了飛機機載電子設備維護需求的基礎上，設計了機載設備維護軟件的設計思路，基于LABVIEW，通過調用CAN接口卡驅動的方法，實現了CAN總線通信。從而實現了可用于機載設備生產商與飛機制造廠的機載設備維護軟件。該軟件可減少組件維護時間，降低維護成本，提高維護效率，也易于系統的升級和擴展。

參考文獻

[1]張坤旭.冗余CAN總線在機載機電管理系統中的應用[J].電子技術，2012（7）：51-53.

[2]王錦堅，洪添勝.基于LabVIEW的CAN總線通信系統的設計與實現.計算機應用與軟件，2010，27（8）：235-237.

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

[4]楊代文，彭衛東，魏麟.機載設備數據通信測試系統的設計[J].科學技術與工程，2012，12（33）：9118-9121.

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