基于μC／OS-II的便攜式飛行參數(shù)數(shù)據(jù)卸載器

摘要 飛行參數(shù)數(shù)據(jù)卸載器作為民用和軍用飛機(jī)普遍配置的設(shè)備，在地勤維護(hù)、飛行事故預(yù)防和調(diào)查分析以及飛行質(zhì)量評估等方面起著重要作用。隨著飛行參數(shù)數(shù)據(jù)量的加大以及對飛行參數(shù)使用要求的提高，逐漸暴露出一些影響飛行參數(shù)正常使用的問題，其中誤碼率高、數(shù)據(jù)卸載速度慢、飛行參數(shù)卸載設(shè)備型號多等是影響其工作的關(guān)鍵。因此，文中介紹了一種新型的便攜式飛行參數(shù)數(shù)據(jù)卸載器，利用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)其小型化、模塊化、可視化，提高了飛行參數(shù)使用效率，有效地降低誤碼率以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速轉(zhuǎn)錄。
關(guān)鍵詞 STM32；飛行參數(shù)卸載；μC／OS-II；μC／GUI；USB存儲(chǔ)

隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和功能的不斷強(qiáng)大，對系統(tǒng)中人機(jī)界面的要求也越來越高，因此在嵌入式系統(tǒng)中加入圖形用戶界面得以廣泛運(yùn)用。為充分發(fā)揮32位處理器的功能和性能優(yōu)勢，提高系統(tǒng)的可靠性，使操作更加人性化，更多的工程師在其項(xiàng)目開發(fā)中選擇移植嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)和圖形用戶界面(GUI)?；贏RM Cortex-M3內(nèi)核的STM32系列處理器具有性能優(yōu)異、功耗超低、接口方便、集成度好、開
發(fā)容易等優(yōu)點(diǎn)，針對國內(nèi)某型號飛機(jī)飛行參數(shù)檢測設(shè)備體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)卸載速度慢、誤碼率高等間題，設(shè)計(jì)出基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC／OS-II的便攜式飛行參數(shù)數(shù)據(jù)卸載器，可解決以上問題。
μC／OS-II是一個(gè)可裁剪的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)多任務(wù)內(nèi)核，可根據(jù)實(shí)際需求量身定做地加載一些模塊，如圖形界面、文件系統(tǒng)、TCP／IP等，使μC／OS-II成為一個(gè)面向問題的實(shí)用嵌入式操作系統(tǒng)。文中首先介紹飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)，然后介紹如何在STM32系列處理器上移植μC／OS-II和圖形界面μC／GUI以及飛行參數(shù)數(shù)據(jù)卸載器的功能實(shí)現(xiàn)。

1 飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)
飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)測試對象為國內(nèi)某型戰(zhàn)斗機(jī)所裝備的飛行參數(shù)記錄儀，其用于記錄飛機(jī)的各種飛行參數(shù)和機(jī)載設(shè)備的工作狀態(tài)信息，為在地面對飛機(jī)的飛行狀態(tài)和機(jī)載設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行分析提供原始數(shù)據(jù)。飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)主要由信號轉(zhuǎn)換器、磁帶記錄器、電源3部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

信號轉(zhuǎn)換器的主要功能是將來自飛機(jī)的各種傳感器參數(shù)處理和轉(zhuǎn)換成9位二進(jìn)制并行數(shù)字信號，同時(shí)產(chǎn)生循環(huán)脈沖和地址同步脈沖，并產(chǎn)生相應(yīng)邏輯控制信號，控制磁帶記錄器正、反轉(zhuǎn)等工作狀態(tài)。
電源部分的主要功能是為信號轉(zhuǎn)換器、磁帶記錄器和電源故障指示等部件可靠地提供所需的直流穩(wěn)壓電源，同時(shí)輸出設(shè)置時(shí)間和飛行架次兩個(gè)輔助參數(shù)的信號到信號轉(zhuǎn)換器。
磁帶記錄器的主要功能是完成對經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸出的不同工作狀態(tài)下原始信息的記錄和輸出。磁帶記錄器在寫入數(shù)據(jù)時(shí)，寫入的是信號轉(zhuǎn)換器輸出的12位并行碼。讀出時(shí)，將記錄數(shù)據(jù)以12位并行碼形式輸出，輸出數(shù)據(jù)的速度是寫入數(shù)據(jù)速度的10倍，當(dāng)檢測到有循環(huán)脈沖時(shí)，通過D觸發(fā)器鎖存上升沿信號，可有效克服因黑匣子中磁帶偏離導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，使采樣數(shù)據(jù)合格率達(dá)到99．9％以上，有效地降低飛行參數(shù)誤碼率。