基于CAN总线的机载设备维护软件

摘 要：随着计算机技术和总线的高速发展，CAN总线作为成熟的现场总线，已成功在航空航天领域得到了广泛的应用。该文介绍一种基于CAN总线的机载设备维护软件。分析了机载设备维护软件的功能需求及非功能需求，并使用NI公司的LABVIEW软件进行软件设计，成功地实现了CAN总线通信，减少组件维护时间，降低维护成本，提高了维护效率，满足了机载设备维护软件的要求。

关键词：CAN总线 机载设备 维护 LABVIEW

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0028-02

随着航空电子系统高度综合化的需求，飞机各系统通过总线互连技术实现系统的维护和更新，是系统综合化管理的有效途径。通过综合不但解决了各系统各自为占的书面，同时也有利于提高系统设计的可靠性、维护性和维修性。但是，目前机载设备采用的系统总线成本昂贵，近年来随着对工业技术的工艺改进和技术迁移改造，许多低成本技术被越来越多地应用到电子设备中，CAN总线就是一种[1]。

CAN总线，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线可以满足高的位速率，高抗电磁干扰性，当信号传输距离达到10 km时，仍可提供高达5 kbps的数据传输速率。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的通讯控制方式，CAN总线已被用于新一代飞机机载设备维护系统[2]。

1 软件需求

机载设备维护系统用于机载设备生产厂家对机载设备软件的烧录及飞机制造厂对机载设备日常状况维护。因此机载设备软件功能需求主要包括：用户管理、软件加载、软硬件配置读写，以及基本的CAN通信功能[3-4]。

2 软件设计

2.1 用户管理

用户管理包括登录管理及记录管理功能。

登录管理，在登录时分配操作权限。软件权限分为“日常维护”与“专业维护”两种。在日常维护模式，不提供代码加载功能与配置写功能等操作功能，其他显示功能正常。在专业维护模式，提供包括代码加载与配置写等在内的所有操作与显示功能。

记录管理，在用户进行软件烧录、配置写及故障清除操作时，会记录下操作者的登录名、操作时间、操作内容以及软件版本信息等具体内容。记录信息以文件的形式保存在测试设备指定的位置。

2.2 软件加载

机载设备软件包括应用软件和脚本软件，因此软件加载分为应用软件加载和脚本软件加载。在软件加载界面，指定相应的产品型号及软件类型，并选择对应的文件，即可进行软件加载工作。

2.2.1 应用软件的加载步骤

（1）选择目标硬件；

（2）选择软件类型为应用软件；

（3）激活加载模式；

（4）选择目标文件；

（5）开始加载；

（6）等待加载完成。

2.2.2 脚本软件加载步骤

（1）选择目标硬件；

（2）选择软件类型为脚本软件；

（3）激活加载模式；

（4）选择目标文件；

（5）开始加载；

（6）等待加载完成。

2.3 配置读写

软件配置读写功能用于读写机载设备的软件构型信息和硬件构型信息。通过“下载配置”按钮，可同时下载机载设备的软硬件构型信息。上传配置信息时，可选择导入配置文件，然后基本配置文件进行修改，或者直接填入配置信息，然后通过“上传配置”写入机载设备。配置读写界面如图1所示。

2.4 通信设计

软件通信主要包括CAN数据的接收与发送。该功能实现通过在LABVIEW中调用CAN接口卡的DLL驱动实现[5]。主要驱动程序包括如下几项。

（1）DeviceOpen：打开CAN接口卡，获取CAN接口卡设备句柄。

（2）DeviceReset：复位CAN接口卡。

（3）DeviceClose：关闭CAN接口卡。

（4）CanChannelOpen：打开一个CAN通道。

（5）CanChannelReadMsg：从缓冲器处读取报文信息，当没有信息时等待。

（6）CanChannelSendMsg：发送CAN消息。将队列中的信息发到CAN网络上去。

CAN通信部分后面板程序框图如图2所示。

3 结语

该文在研究了飞机机载电子设备维护需求的基础上，设计了机载设备维护软件的设计思路，基于LABVIEW，通过调用CAN接口卡驱动的方法，实现了CAN总线通信。从而实现了可用于机载设备生产商与飞机制造厂的机载设备维护软件。该软件可减少组件维护时间，降低维护成本，提高维护效率，也易于系统的升级和扩展。

参考文献

[1]张坤旭.冗余CAN总线在机载机电管理系统中的应用[J].电子技术，2012（7）：51-53.

[2]王锦坚，洪添胜.基于LabVIEW的CAN总线通信系统的设计与实现.计算机应用与软件，2010，27（8）：235-237.

[3]谢文涛.开放式航空电子系统和COTS技术[J].航空电子技术，2002（3）：18-25.

[4]杨代文，彭卫东，魏麟.机载设备数据通信测试系统的设计[J].科学技术与工程，2012，12（33）：9118-9121.

[5]苗立交，杨新华，王巍.基于LabVIEW的动态链接库的设计与调用[J].工业仪表与自动化装置，2010（4）：71-73.