董伯佺

摘要：本文針對(duì)機(jī)載顯示器BIT軟件系統(tǒng)如何架構(gòu)設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的介紹，通過對(duì)離散化的BIT檢測項(xiàng)進(jìn)行整合，提出了一種系統(tǒng)化的BIT檢測流程和檢測方法，可以有效地進(jìn)行故障定位，同時(shí)將機(jī)載顯示器自檢測分為不同的類型，針對(duì)不同類型的自檢測提出了各自的上報(bào)方法和故障提示模式，并在實(shí)際的產(chǎn)品中得到了驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：機(jī)載顯示器;BIT;狀態(tài)監(jiān)測;故障分類;故障診斷。

一、概述

近年來，隨著我國航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，航電顯示系統(tǒng)的功能越來越全面，同時(shí)產(chǎn)品的復(fù)雜性也變得越來越高，對(duì)于機(jī)載顯示設(shè)備的測試維修能力也提出了更高的要求，機(jī)載顯示器自檢測技術(shù)不但可以使系統(tǒng)、設(shè)備內(nèi)部具有檢測、隔離故障點(diǎn)自動(dòng)測試能力，并且不用外部測試設(shè)備就能完成對(duì)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或設(shè)備的功能檢查、故障診斷與隔離等測試，極大地提高了機(jī)載設(shè)備的安全性和可靠性[1]。

機(jī)內(nèi)自測試（Built-In-Test）不僅可以減少機(jī)載設(shè)備的維修時(shí)間，還可以提高機(jī)載設(shè)備的戰(zhàn)備完好性和出勤可靠度[2]。

二、分類及功能定義

根據(jù)機(jī)載顯示器的工作模式BIT主要分為上電自檢測、維護(hù)自檢測和周期自檢測[4]。

上電自檢測（PBIT）是指當(dāng)產(chǎn)品上電后，首先進(jìn)行上電自檢測，對(duì)產(chǎn)品主要的總線和圖形圖像板卡、通信接口等硬件模塊進(jìn)行故障檢測，自檢結(jié)束后將結(jié)果存入非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中，待自檢測運(yùn)行結(jié)束后讀取并上報(bào)上位機(jī)。

周期自檢測（CBIT）是在產(chǎn)品正常運(yùn)行過程中，由自檢測系統(tǒng)周期定時(shí)檢測產(chǎn)品各模塊的工作狀態(tài)，自檢測項(xiàng)不影響產(chǎn)品的正常運(yùn)行，形成的自檢信息記錄在本地非易失性存儲(chǔ)設(shè)備，同時(shí)上報(bào)給上位機(jī)。

維護(hù)自檢測（IBIT）運(yùn)行在地面維護(hù)人員進(jìn)行地面檢修時(shí)，由上位機(jī)主動(dòng)發(fā)送自檢指令，啟動(dòng)自檢測功能，在自檢測期間需要將自檢進(jìn)度和故障維護(hù)清單（MFL）信息實(shí)時(shí)上報(bào)給上位機(jī)同時(shí)記錄在非易失性存儲(chǔ)設(shè)備中，地面維護(hù)人員通過MFL清單的提示信息，及時(shí)做LRU級(jí)（外場可更換單元）更換處理。

三、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

自檢測系統(tǒng)軟件由自檢測底層軟件和自檢測應(yīng)用軟件構(gòu)成。通過功能模塊化的形式，實(shí)現(xiàn)自檢測的不同功能，保證模塊間松耦合，方面模塊復(fù)用，最后將各個(gè)模塊組合成完整功能的自檢測軟件。

自檢測應(yīng)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(gòu)成。通過通信交互接口和操作系統(tǒng)層自檢測底層軟件相關(guān)聯(lián)，自檢測底層軟件包括驅(qū)動(dòng)模塊、引導(dǎo)模塊、硬件檢測模塊、故障反饋模塊。

四、實(shí)例設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

本文以某型顯示器架構(gòu)為例，該顯示器分為主控模塊，顯示模塊，液晶屏模塊，網(wǎng)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(shù)據(jù)和邏輯，自檢測（BIT）系統(tǒng)存在于主控模塊中。在上電自檢測，維護(hù)自檢測和周期自檢測的過程中，分別對(duì)以上模塊做自檢測，并將結(jié)果存儲(chǔ)或上報(bào)。

根據(jù)上節(jié)提出的軟件架構(gòu)，各個(gè)模塊關(guān)聯(lián)集成后，設(shè)計(jì)出自檢測軟件的工作流程，BIT設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

自檢測系統(tǒng)軟件初始化當(dāng)前工作狀態(tài)為上電自檢測狀態(tài)，工作模式為測試模式，由底層驅(qū)動(dòng)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(yùn)行后讀取。液晶顯示模塊和顯示模塊分別進(jìn)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(fā)送到主控模塊，顯控軟件運(yùn)行正常后進(jìn)行讀取;顯控軟件正常運(yùn)行后，在初始化網(wǎng)卡時(shí)調(diào)用網(wǎng)卡鏈路層提供的上電自檢測API接口函數(shù)，對(duì)網(wǎng)卡進(jìn)行上電自檢測，分別得到相應(yīng)網(wǎng)卡故障字。

對(duì)獲取到的上電自檢測故障字進(jìn)行解析和處理，若有故障發(fā)生，則根據(jù)故障編碼表找出相應(yīng)故障的編碼，并形成該故障編碼對(duì)應(yīng)故障清單（MFL）信息，得到對(duì)應(yīng)的上電自檢測結(jié)果;在上電自檢測過程當(dāng)中，若產(chǎn)品與機(jī)內(nèi)健康管理單元進(jìn)行握手成功后，向機(jī)內(nèi)健康管理單元發(fā)送工作狀態(tài)報(bào)告消息，報(bào)告自檢測的進(jìn)度。當(dāng)?shù)玫降纳想娮詸z測結(jié)果中有故障信息存在或故障信息發(fā)生了變化時(shí)，需要將對(duì)應(yīng)的MFL信息存儲(chǔ)到非易失存儲(chǔ)器中，并將當(dāng)前的維護(hù)故障信息清單報(bào)告發(fā)送到機(jī)內(nèi)健康管理單元。

自檢測系統(tǒng)周期對(duì)各設(shè)備之間的通訊狀態(tài)進(jìn)行檢測，得到通訊狀態(tài)故障字。綜合各模塊的故障字，對(duì)得到的故障字進(jìn)行解析和處理，若有故障發(fā)生，則根據(jù)故障編碼表找出相應(yīng)故障的編碼，并形成該故障編碼對(duì)應(yīng)MFL信息，得到對(duì)應(yīng)的周期自檢測結(jié)果，當(dāng)?shù)玫降闹芷谧詸z測結(jié)果中有故障信息存在或故障信息發(fā)生了變化時(shí)，需要將對(duì)應(yīng)的MFL故障信息存儲(chǔ)到非易失存儲(chǔ)器中，并將當(dāng)前的維護(hù)故障信息清單報(bào)告發(fā)送到機(jī)內(nèi)健康管理單元。與網(wǎng)卡通訊故障的判據(jù)，規(guī)定連續(xù)3個(gè)周期接收不到數(shù)據(jù)判定為通訊中斷，進(jìn)行故障濾波，防止出現(xiàn)虛警。

五、結(jié)束語

本文通過總結(jié)以往的機(jī)載顯示器BIT軟件系統(tǒng)特點(diǎn)，針對(duì)不同的BIT類型，詳細(xì)地討論了從故障采集到故障診斷和上報(bào)的一套完整的BIT軟件系統(tǒng)。最后以某顯示器為例，對(duì)BIT系統(tǒng)開展架構(gòu)設(shè)計(jì)、并詳細(xì)介紹了自檢測實(shí)現(xiàn)的機(jī)理和工作流程，在實(shí)際的項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了該自檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。但是隨著機(jī)載顯示器的復(fù)雜程度的逐漸提高，對(duì)于故障檢測算法和大量故障信息的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等方面也需要優(yōu)化和提升，進(jìn)一步提高BIT技術(shù)的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)：

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[4]王林，郭玉琦，史延冬，飛機(jī)供電參數(shù)測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)，北京：測控技術(shù)，1993.12（5）：10-120。