機載顯示器BIT軟件設計與應用

董伯佺

摘要：本文針對機載顯示器BIT軟件系統如何架構設計做了詳細的介紹，通過對離散化的BIT檢測項進行整合，提出了一種系統化的BIT檢測流程和檢測方法，可以有效地進行故障定位，同時將機載顯示器自檢測分為不同的類型，針對不同類型的自檢測提出了各自的上報方法和故障提示模式，并在實際的產品中得到了驗證。

關鍵詞：機載顯示器;BIT;狀態監測;故障分類;故障診斷。

一、概述

近年來，隨著我國航空產業的發展，航電顯示系統的功能越來越全面，同時產品的復雜性也變得越來越高，對于機載顯示設備的測試維修能力也提出了更高的要求，機載顯示器自檢測技術不但可以使系統、設備內部具有檢測、隔離故障點自動測試能力，并且不用外部測試設備就能完成對系統、子系統或設備的功能檢查、故障診斷與隔離等測試，極大地提高了機載設備的安全性和可靠性[1]。

機內自測試（Built-In-Test）不僅可以減少機載設備的維修時間，還可以提高機載設備的戰備完好性和出勤可靠度[2]。

二、分類及功能定義

根據機載顯示器的工作模式BIT主要分為上電自檢測、維護自檢測和周期自檢測[4]。

上電自檢測（PBIT）是指當產品上電后，首先進行上電自檢測，對產品主要的總線和圖形圖像板卡、通信接口等硬件模塊進行故障檢測，自檢結束后將結果存入非易失性存儲設備中，待自檢測運行結束后讀取并上報上位機。

周期自檢測（CBIT）是在產品正常運行過程中，由自檢測系統周期定時檢測產品各模塊的工作狀態，自檢測項不影響產品的正常運行，形成的自檢信息記錄在本地非易失性存儲設備，同時上報給上位機。

維護自檢測（IBIT）運行在地面維護人員進行地面檢修時，由上位機主動發送自檢指令，啟動自檢測功能，在自檢測期間需要將自檢進度和故障維護清單（MFL）信息實時上報給上位機同時記錄在非易失性存儲設備中，地面維護人員通過MFL清單的提示信息，及時做LRU級（外場可更換單元）更換處理。

三、軟件架構設計

自檢測系統軟件由自檢測底層軟件和自檢測應用軟件構成。通過功能模塊化的形式，實現自檢測的不同功能，保證模塊間松耦合，方面模塊復用，最后將各個模塊組合成完整功能的自檢測軟件。

自檢測應用軟件由PBIT模塊、CBIT模塊、IBIT模塊、故障檢測模塊、故障處理模塊構成。通過通信交互接口和操作系統層自檢測底層軟件相關聯，自檢測底層軟件包括驅動模塊、引導模塊、硬件檢測模塊、故障反饋模塊。

四、實例設計實現

本文以某型顯示器架構為例，該顯示器分為主控模塊，顯示模塊，液晶屏模塊，網卡模塊，主要由顯控軟件處理顯示器顯示畫面和通訊所需的數據和邏輯，自檢測（BIT）系統存在于主控模塊中。在上電自檢測，維護自檢測和周期自檢測的過程中，分別對以上模塊做自檢測，并將結果存儲或上報。

根據上節提出的軟件架構，各個模塊關聯集成后，設計出自檢測軟件的工作流程，BIT設計流程如圖1所示。

自檢測系統軟件初始化當前工作狀態為上電自檢測狀態，工作模式為測試模式，由底層驅動完成主控模塊的自檢測，并將主控模塊故障字由故障字寄存器中存放到NVRAM中，待顯控軟件正常運行后讀取。液晶顯示模塊和顯示模塊分別進行上電自檢測，自檢完成后將顯示模塊故障字通過PCI接口發送到主控模塊，顯控軟件運行正常后進行讀取;顯控軟件正常運行后，在初始化網卡時調用網卡鏈路層提供的上電自檢測API接口函數，對網卡進行上電自檢測，分別得到相應網卡故障字。

對獲取到的上電自檢測故障字進行解析和處理，若有故障發生，則根據故障編碼表找出相應故障的編碼，并形成該故障編碼對應故障清單（MFL）信息，得到對應的上電自檢測結果;在上電自檢測過程當中，若產品與機內健康管理單元進行握手成功后，向機內健康管理單元發送工作狀態報告消息，報告自檢測的進度。當得到的上電自檢測結果中有故障信息存在或故障信息發生了變化時，需要將對應的MFL信息存儲到非易失存儲器中，并將當前的維護故障信息清單報告發送到機內健康管理單元。

自檢測系統周期對各設備之間的通訊狀態進行檢測，得到通訊狀態故障字。綜合各模塊的故障字，對得到的故障字進行解析和處理，若有故障發生，則根據故障編碼表找出相應故障的編碼，并形成該故障編碼對應MFL信息，得到對應的周期自檢測結果，當得到的周期自檢測結果中有故障信息存在或故障信息發生了變化時，需要將對應的MFL故障信息存儲到非易失存儲器中，并將當前的維護故障信息清單報告發送到機內健康管理單元。與網卡通訊故障的判據，規定連續3個周期接收不到數據判定為通訊中斷，進行故障濾波，防止出現虛警。

五、結束語

本文通過總結以往的機載顯示器BIT軟件系統特點，針對不同的BIT類型，詳細地討論了從故障采集到故障診斷和上報的一套完整的BIT軟件系統。最后以某顯示器為例，對BIT系統開展架構設計、并詳細介紹了自檢測實現的機理和工作流程，在實際的項目中實現了該自檢測系統的設計理念。但是隨著機載顯示器的復雜程度的逐漸提高，對于故障檢測算法和大量故障信息的數據存儲等方面也需要優化和提升，進一步提高BIT技術的實用性。

參考文獻：

[1] 張月親。建立自動化測試系統的必要性[M]。國外電子測量技術，2000（5）。

[2] 王立群。BIT與ATE的發展趨勢。測控技術。1993，12（6）2-4.

[3] 張宏偉，李志強，封吉平。BIT的發展趨勢[J]。華北工學院測試技術報，2001，15（02）：102-105。

[4]王林，郭玉琦，史延冬，飛機供電參數測試系統設計，北京：測控技術，1993.12（5）：10-120。