集成化航空总线测试系统
cPCI总线
摘要：介绍了基于cPCI总线的新一代嵌入式遥测前端处理器的体系结构设计和通用OEM硬件选择，重点介绍了多功能双路PcM分路器板的设计与实现，简述了遥测前端处理器中的软件。
关键词：嵌入式遥测前端处理器cPCI总线分路器遥测数据处理系统在航空、航天等军工试验领域有着广泛的应用。
在航空飞行试验中．遥测数据处理系统为各类试飞测试数据的实时处理提供了手段和平台，是试飞员、试飞指挥员及试飞工程师协同完成新机试飞必不可少的重要设施，是确保现代飞机试飞安全、提高试飞效率、缩短试飞周期、实现综合试飞的重要手段。
遥测数据处理系统中的核心设备——遥测前端处理器，技术上经历了从分立式、智能式到嵌入式的快速发展。
我国遥测前端处理器的研发经历了从引进、合作研制到完全自行研制的历程。
遥测前端处理器是一套嵌入式实时计算机系统，承担着遥测PCM数据的同步、分路、工程单位转换、数据计算、数据分配等实时处理任务。
它和遥测系统管理服务器、工作站等设备通过网络联接和系统集成，组成当前流行的基于C／S结构的遥测数据处理系统。
可以说，遥测前端处理器的技术水平代表了遥测数据处理系统的技术水平。
1 系统功能和主要技术指标遥测前端处理器的功能简单地说，就是把来自遥测接收设备送来的多路串行PCM(Pulse Code Modulati on)数据流进行同步、分路、合并、存储，并对转换后的并行数据进行工程单位转换、导出参数计算等实时处理，通过网络把数据传送给显示工作站。
再通过遥测记录数据重放，为用户提供同实时方式一样的处理功能和更为详细的数据分析功能。
遥测前端处理器主要技术指标为：(1)可同时完成2路PCM数据流的同步和分路，每路PCM速率不大于20Mbps。
(2)实时数据处理速率：20Mbps。
(3)数据传输：交换式以太网、网络带宽1000Mbps、广播方式和“点对点”方式。
(4)数据存储：满足在最大速率下数据存储不丢失，磁盘容量满足不小于4小时的记录时间。
现代航空电子系统集成技术研究
现代航空电子系统集成技术研究航空领域的发展日新月异，其中现代航空电子系统集成技术起着至关重要的作用。
这一技术的不断进步，为飞机的安全性、可靠性以及性能的提升提供了有力的支持。
航空电子系统是飞机的“大脑”和“神经系统”，它涵盖了众多的子系统和设备，包括通信、导航、飞行控制、监视、座舱显示等。
这些子系统和设备需要协同工作，以实现飞机的各种功能和任务。
而现代航空电子系统集成技术，就是要将这些分散的部分有机地整合在一起，形成一个高效、可靠的整体。
在过去，航空电子系统的各个部分往往是独立设计和开发的，彼此之间的交互和协同较为有限。
这导致了系统的复杂性增加、重量和体积过大、维护成本高昂等问题。
随着技术的发展，特别是电子技术、计算机技术和通信技术的飞速进步，现代航空电子系统集成技术逐渐走向成熟。
一种重要的集成技术是功能集成。
通过将多个功能模块整合到一个芯片或设备中，可以大大减少系统的体积、重量和功耗。
例如，现代的飞行控制计算机不仅能够实现飞行姿态的控制，还可以整合导航计算、故障诊断等功能，提高了系统的集成度和效率。
另一个关键的方面是数据集成。
在航空电子系统中，大量的数据需要在各个子系统之间进行传输和共享。
为了实现高效的数据集成，采用了标准化的数据格式和通信协议。
例如，航空数据总线技术（如ARINC 429、ARINC 664 等）使得不同设备之间能够快速、准确地交换数据，确保了系统的协同工作。
软件在现代航空电子系统集成中也扮演着极其重要的角色。
先进的软件架构和开发方法，如面向对象编程、模型驱动开发等，能够提高软件的可维护性、可扩展性和可靠性。
同时，软件的集成测试和验证技术也不断发展，以确保系统在各种复杂情况下的稳定运行。
在系统架构方面，分布式架构和综合模块化航空电子（IMA）架构得到了广泛的应用。
分布式架构将系统的功能分布到多个节点上，通过网络进行通信和协同。
而 IMA 架构则更进一步，将多个功能模块集成到一个模块化的平台上，共享计算资源和通信资源，提高了系统的资源利用率和灵活性。
基于AFDX协议总线的仿真与测试
97基于AFDX 协议总线的仿真与测试■ 刘艳 陈经纬摘要：AFDX 作为新型航空总线技术，在波音、空客等飞机上已经成功应用，在我国民机研发过程中，建立一套完整可靠的AFDX 总线仿真测试系统具有重要的意义。
本文介绍了一种基于AFDX 的协议总线仿真测试系统设计方案，建立了以端系统为核心，采用ICD 配置、多线程、循环缓冲区等关键技术的AFDX 仿真测试系统，并详细说明了各模块设计思路和实现方案，用户可通过该仿真测试系统实现对被测产品的测试和验证。
关键词：AFDX 总线；端系统；仿真测试；实时采集一、引言AFDX 是全双工交换式以太网(avionics full duplex switchedEthernet)的简称，是一种在工业标准以太网的基础上经过补充、修改和限定而形成的适用于航空电子系统互连的确定性网络，为航空电子设备之间的数据交换提供了电气和协议的规范。
随着我国民机项目研发的不断推进，AFDX 作为大中型飞机综合化航空电子互联的关键技术和解决方案，加大对其探索和研究、测试和验证具有很重要的意义。
二、AFDX 简介AFDX 作为新一代航空电子网络传输技术，具有组网规模大和灵活性强的特点，适用于大中型飞机的航空电子系统互联。
它是在传统IEEE802．3以太网的基础上根据航空电子的要求，在实时性、可靠性等方面进行改进，参考和借鉴以太网成熟的技术，又克服了以太网网络不确定性的缺点，满足了机载航空电子系统传输确定性、安全性、可靠性等要求，与传统的1553B 和ARINC429总线相比具有带宽高、延迟低、可靠性强、扩展性好等特点。
AFDX 端系统是AFDX 网络的重要组成部分，为网络中不同设备提供与AFDX 交换机连接的统一接口，实现AFDX 网络中各设备之间安全可靠的数据传输功能，具有全双工、高带宽、确定可靠等特点。
AFDX 网络“确定型”的特性就是由端系统来实现的。
AFDX 网络通过虚拟链路 ( Virtual Link，VL)实现数据的收发机制，完成网络中多个设备之间的数据交互。
航空总线简介(1553B、429、CAN)
航空总线简介：MIL-STD-1553B（GJB289A）总线简介MIL-STD-1553B是一种具有可确定性的、传输可靠的数据总线。
特别适合使命关键的计算模块与实时传感器和控制器之间互连的应用。
20多年来，它广泛地应用于不同的军事平台(航空系统、地面车辆系统、舰艇系统) 系统,已经发展成国际公认的数据总线标准。
国内航空航天部门都已开始采用该总线进行数据传输、而且许多新型号同类产品也正拟采用该总线用于航电的通讯。
不难看出未来的十年到十五年内它仍将是国内航空航天的主要航电总线之一。
随着现代航电综合化要求的加强，航电通讯系统的重要性不断提高，MIL-STD-1553B作为目前首选的航电总线，其关键作用也日益突出。
在军事方面，目前正进入信息化作战的新时代。
西方发达国家的武器平台绝大部分采用MIL-STD-1553B总线作为连接各个分系统的神经枢纽，可以说基本实现了武器平台的信息化。
这些武器平台包括：战斗机、武装直升机、坦克、战车、军舰，甚至导弹等。
我国军队正处在由机械化到信息化的起步阶段，我国新型战斗机已经全面换装GJB289A(MIL-STD-1553B)数据总线,如：歼八II、歼11、"山鹰" 号新一代教练机、FC-1等，我国军舰也正在采用MIL-STD-1553B数据总线，例如167驱逐舰。
其它武器平台也将逐步采用GJB289A(MIL-STD-1553B)数据总线。
ARINC429总线简介ARINC 429是一种航空电子总线,是美国航空无线电公司(ARINC)制定的航空数字总线传输标准，定义了航空电子设备和系统之间相互通信的一种规范。
它将飞机的各系统间或系统与设备间通过双绞线互连起来,是各系统间或系统与设备间数字信息传输的主要路径,是飞机的神经网络.规范是在ARINC419的基础上立草的,但又独立于ARINC419.过去许多航空设备采用的航空总线种类各异(如ARINC453,ARINC461/568,ARINC573,ARINC575,ARINC582),很难互相兼容.现代飞机电子系统要求各机载航空设备使用统一的航空总线,方便系统集成.ARINC429就是在这种需要下形成规范.ARINC429它具有接口方便,数据传输可靠的特点.目前已经是商务运输航空领域应用最广泛的航空电子总线,如空中客车的A310/A320,A330/A340飞机,波音公司的727,737,747,757和767飞机,麦道公司(97年与波音公司合并)的MD-11飞机等等.另外ARINC429也有在导弹,雷达等领域得到了应用. ARINC429协议规定使用双绞屏蔽线以串行方式传输数字数据信息，信息为单向传输，即总线上只允许有1个发送设备，可以有多个(≤20个)接收设备。
航电系统自动化测试关键技术的研究与实现
航电系统自动化测试关键技术的研究与实现摘要：综合航电系统是飞机上最为关键的组成部分，如果航电系统出现问题，必然会影响飞机的飞行安全。
而随着航电系统复杂程度和集成化程度的提高，对于航电系统测试也有着更高的要求。
基于此，文章就对航电系统自动化测试中的关键技术进行了分析研究，以供参考。
关键词：航电系统；自动化测试；技术研究1航电系统测试原理分析在航电系统综合测试过程中，除了使用通用/专用设备进行成品设备物理信号的测试验证外，对于航电系统设备间的通信接口和航电过程的测试，按照测试对象和测试目的的不同，可分为以下3个层次：（1）链路层通信协议数据的测试分析链路层通信协议数据即通常说的底层协议数据，其测试目的是验证相关通信节点之间协议数据的收发是否正常，以及标准协议规定的通信设备的基本通信功能和设备状态是否正常。
这些协议如1553B、FC协议等。
链路层通信协议数据测试的方法通常采用与通信接口子卡相配套的数据采集卡和通信测试软件来实现，由于通信设备的设计都是遵循标准通信协议，所以测试设备都具有较强的通用性。
（2）应用层ICD（航电接口控制文件）协议的测试分析应用层ICD协议的测试分析是测试航电系统设备之间的通信接口是否满足航电ICD的设计要求，必须在完成链路层标准通信协议数据测试的基础上才能进行。
应用层ICD协议的测试分析一般通过ICD检测解析软件来实现，ICD检测解析软件的设计与航电系统ICD的设计规范密切相关，仅在ICD协议相同的情况下，该软件才具有通用性（因为只有解析ICD文件，才能获取有关航电消息的类型，主题、周期）。
（3）面向航电过程的测试分析航电系统自动化测试系统是一种面向航电过程的测试。
所谓面向航电过程的测试分析是指测试系统通过分析航电系统ICD总线数据、机舱显示屏数据，以及各种数据之间的顺序和逻辑关系，进行综合判断，对航电系统的过程而不是独立的数据项进行判断。
面向航电过程的测试分析是一种综合测试分析系统，其目的是实现航电系统的自动化测试。
基于FPGA的集成式测试系统的设计与实现
based on FPGA is designed，the detailed design of backplane bus is introduced and the key design of
data synchronization，arbitration mechanism and so on are discussed. The design of USB2.0 bus based on
CY7C68013A chip and the transmission mechanism of the function sub card are also introduced. The
backplane bus has a 50 MB/s instantaneous transmission rate and supports the simultaneous operation of
收稿日期：2020-04-13
模块化插卡式结构设计具有以下优点：
1）功能扩展卡的引脚设计基本一致，增强了设
计的兼容性，也利于系统后续设计的可扩展性和可
稿件编号：202004103
作者简介：钱宏文（1975—），男，江苏无锡人，研究员级高级工程师。研究方向：集成电路应用和微系统。
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《电子设计工程》2021 年第 5 期
总 线 后 状 态 机 跳 转 回 初 始 状 态 时 ，6 个 BR 信 号全
高，对应 6 个 BG 信号也全高，等待开始新的一轮 总 线
裁决。
同时传输。功能卡一次获取的数据量为 500 字节，设
计数据缓存 FIFO 位宽为 16 位，为保证数据在传输中
不至丢失，各功能卡的数据缓存 FIFO 深度至少应为
航空电子系统的自动化测试应用
航空电子系统的自动化测试应用摘要：自动化测试技术为航空电子系统的验证提供了支持，在测试工作实施之前，需要根据实际情况统筹考虑各自动化测试技术的优缺点，选择合适的测试方法；同时，趋于集成度高、结构复杂的综合模块化航空电子系统对自动化测试手段提出了更高的要求，促进自动化测试技术的进一步发展。
关键词：航空电子系统；自动化测试；应用1自动化测试的概念和意义随着技术的发展，航空电子设备越来越趋向于小型化、集成化，航空电子系统由各子系统相对独立的联合式系统发展为集成度高、结构复杂的综合模块化航空电子系统，系统测试日益复杂。
传统的手工测试难以满足日益复杂的航空电子系统验证需求，传统的手工测试中大量枯燥的重复操作增加试验人员的误操作几率和试验周期。
自动化测试指的是用机器执行代替人为驱动的测试行为。
它在预定条件（包括正常条件和异常条件）下运行系统或软件，评估运行效果。
自动化测试的意义在于：①优化成本：降低劳动量，降低测试成本；②可靠：提高测试的全面性，提高测试精确度；③快速：加快测试速度，缩短测试周期；④规范化：提供规范化的测试流程；⑤可重用：提高测试的重用性。
2自动化测试应用及方法概述航空电子系统中的自动化技术主要应用在接口测试自动化和仿真控制与仿真模型调参。
其中，接口测试自动化包括面向ICD的自动化测试和激励响应式的测试；仿真控制与仿真模型调参包括仿真启停控制、仿真模型状态切换和仿真模型参数调整。
常见的自动化测试方法有记录回放（Recordandplayback）、线性脚本（Linearscripting）、模块化脚本（Modularscripting）、数据驱动测试（Data-driventesting）、关键字驱动测试（Keyword-driventesting）等。
3自动化测试技术的应用现状以采用基于关键字驱动测试方式的柔性测试系统为例，在研制阶段作为调试工具，辅助研发人员进行系统的调试、半实物仿真测试和功能逻辑验证；测试阶段作为测试工具或验收工具，辅助测试人员进行系统的出厂测试或验收测试；集成阶段作为集成验证平台，辅助系统工程师进行多设备的集成、功能确认和故障定位；维护阶段作为检测验证工具，辅助维护人员进行故障定位、问题确认和复现。
CAN总线测试解决方案
CANoe 提供针对产品周期中所有阶段的专业功能。包括模型创建、仿真、功能测 试、诊断和分析。
应用领域
CANoe 是产品周期所有步骤中的首要工具。
¾ 通信设计/模型创建
新的工程项目的首要任务是在数据库中定义信息库并在 CANoe 中创建模型。
¾ 通信确认
在整个系统的功能分布，功能测试以及系统集成时支持系统响应。
不论是单节点测试还是系统集成测试，测试的内容按照通信层次可分为: 物理层测试
验证 CAN 节点及 CAN 总线网络在电路设计、物理电平特性等方面的性能，保 证节点能够正确连接入总线。 数据链路层测试
测试单个节点的数据链路层参数，确保 CAN 网络集成后总线通信性能的一致 性。 应用层测试 包括应用层协议的测试、网络管理功能测试和故障诊断测试等方面的内容。通 过此测试检测每个 CAN 节点是否按照系统的 CAN 总线通信规范实现了应用层协议， 是否实现了相应的诊断功能，以及 CAN 网络集成后的网络管理功能是否达到了要求。
¾ 分布式开发/集成
相互独立且并行的网络节点开发可以由多个供应商（并行工程）来共同完成。 系统可以通过使用不同硬件和软件接口的方法来进行扩展。Vector 提供丰富的 对于系统或单个 ECU 的分析评估功能。
可选项及协议
下面列出的可选项以及协议对 CANoe 来说都是有效的，并且可以按照需要联合 使用。包含的选项和协议有：LIN、MOST、FlexRay、CANopen、J1939、NMEA2000、
在现场环境下，可使用 Vector 提供的手持式快速原型 CAN 节点设备 CANister 模拟网络中的其它节点对被测单元进行测试。CANister 具有丰富的 I/O 接口和标准 的 CAN 总线接口，并可以通过配置软件方便地设置其软件功能，很好地模拟网络中 的其它节点。通过 CANister 向被测单元输入 CAN 报文和相应的 I/O 信号，然后观察 被测单元的控制动作，就可以对被测单元的功能进行逐一测试。 2.2 CAN 总线集成测试
PXI总线技术
灵活性：PXI总线技术采用即插即用方式方便模块的安装和更换同时支持热插拔提高系统的可用性。
PXI总线技术的应 用案例
PXI总线在测试测量领域的应用案例
汽车行业：用于发动机、底盘和车身的测试 航空航天：用于飞机和卫星的测试与验证 电子设备：用于消费电子产品、医疗设备和工业控制系统的测试 通信设备：用于无线通信、网络设备和光通信设备的测试
未来展望：随着 技术的不断发展 PXI总线技术将 继续演进以满足 更高性能、更高 可靠性的测试需
求。
PXI总线技术的体 系结构
PXI总线的硬件体系结构
PXI模块：包括处理器机箱：提供模块插槽和电缆连接器用于安装模块和连接电缆。 PXI控制器：用于协调模块之间的通信和控制操作包括PXI定时/触发总线。 PXI系统电源：为整个PXI系统提供电源通常为每个插槽提供电源。
起源：PXI总线 技术起源于1980 年代最初是为了 满足航空航天领 域的高性能测试 需求而开发的。
发展历程：PXI 总线技术在1990 年代得到了进一 步的发展并逐渐 应用于汽车、通 信、电子等领域 的测试系统中。
标准化：PXI总 线技术经过多年 的发展已经成为 一种标准化的总 线技术并被广泛 应用于自动化测 试和测量领域。
传输层：负责数 据包的路由和传 输控制确保数据 在不同模块之间 正确无误地传输。
PXI总线技术的性 能指标
PXI总线的带宽和传输速率
PXI总线的带宽：通常 为250 MB/s可扩展至 500 MB/s
PXI总线的传输速率： 最高可达200 MB/s可 满足大多数应用需求
PXI总线的可靠性和稳定性
PXI总线技术的未 来发展
基于J750测试系统的HS3282发送功能测试
动器配合使用 ， 完成 ４９通讯功能。该集成芯片可 ２ 具有接口简单 、 制灵活 、 控 可靠性高等特点 ， 克服 了
以往用 分立 元件 实现 ４ ９信息 传输所 带来 的 电路复 ２ 杂 、 能较 差等 不 足 。它包 含 了二 个独 立 的 ４９接 性 ２
收器和一个发送器。 自身提供 的信息传输速率为
２ 设计制作 Ｈ ３ ８ ） Ｓ ２２与 Ｊ５ ７ ０测试 系统 的接 口板 ； ３ 在 主控计算 机上 编 写 Ｈ ３ ８ ） Ｓ ２ ２发送 功 能测 试 子程序 文件 ；
测量 通用 的 Ｔ Ｌ电路 、 ＭＯ Ｔ Ｃ Ｓ电路 、 口电路 、Ｐ 接 Ｃ Ｕ、 Ｄ Ｐ、 储器 、／ Ｓ 存 Ａ Ｄ和 Ｄ Ａ转 换器 等 器 件 ， ／ 还能 测 量 大规模 的专用 电 路 ； 具有 测 试 速 度快 、 试 精 度 高 、 测 带 载 能力 强等 特 点 。该 系 统 所 用 的 主要 软 件 包 括
Ｊ５ 试 系统拥有 １８个数 字 通 道 ， ７Ｏ测 ２ 测试 速 率
可达到 １０ Ｈ ， ０ Ｍ Ｚ 并行测试能力为 ３ ２套。每个通道 具 有独 立的 电平及 时 序 ， 时序 定 位精 度 为 ０ ５ ｓ 最 ．ｎ，
小脉 冲宽度 为 ３ ｓ 可 编 程 负 载 为 ５ ｍＡ； 时 每 个 ｎ， ０ 同 通 道还具 有 １ Ｍ Ｘ ｂｔ ６ ｉ ３ ｓ图形存 储 深 度 ， 扫描 测 试 深 度 为 ７ ８ ｂｔ。 ６Ｎ ｉ ｓ
５ 使用 调试 正常 的程序 进行批 量测 试 。 ）
２ １ Ｈ ３８ ． Ｓ ２ ２芯片 简介 ＨＡ Ｒ Ｓ公 司的 Ｈ ３ ８ ＲＩ Ｓ ２ ２芯 片 是 专用 的 ４ ９通 ２
讯 接 口集 成 芯 片 ， 与 同公 司 的 Ｈ 可 Ｓ一３ ８ １ ２总线 驱
自动化集成电路整机测试系统、设备及其方法的制作方法
一种自动化集成电路整机测试系统，包括测试用电脑、自动插拔机构、温度控制装置及控制装置。
其中测试用电脑适于承载及测试受测集成电路，自动插拔机构可以将受测集成电路置入于测试用电脑上及将受测集成电路从测试用电脑上移去。
温度控制装置用以控制受测集成电路的温度。
控制装置电性连接测试用电脑及自动插拔机构，可以控制自动插拔机构的动作。
而测试用电脑于承载受测集成电路后构成一整机电脑，通过温度控制装置，可以将受测集成电路控制在预定的温度条件下，通过控制装置对该受测集成电路进行整机测试。
技术要求1.一种自动化集成电路整机测试系统，其特征是，该系统包括：至少一测试用电脑，其承载及测试至少一受测集成电路；至少一自动插拔机构，其将该受测集成电路置入于该测试用电脑上及将该受测集成电路从该测试用电脑上移去；至少一温度控制装置，其控制该受测集成电路的温度；以及至少一控制装置，电性连接该测试用电脑及该自动插拔机构，用以控制该自动插拔机构的动作及控制该测试用电脑的整机测试，其中，该测试用电脑于承载该受测集成电路后构成一整机电脑，而通过该温度控制装置，可以将该受测集成电路控制在预定的温度条件下，通过该控制装置对该受测集成电路进行整机测试。
2.如权利要求1所述的自动化集成电路整机测试系统，其特征是，还包括：一集成电路供应装置，置放未检测的多个受测集成电路；一集成电路分类装置，置放已检测的多个受测集成电路；以及一自动传送装置，其传送未检测的该些受测集成电路及已检测的该些受测集成电路，通过该自动传送装置及该自动插拔机构可以将未检测的该些受测集成电路从该集成电路供应装置中，依序置入到该测试用电脑上，以进行整机测试，然后再通过该自动传送装置及该自动插拔机构可以将已检测的该些受测集成电路传送到该集成电路分类装置上。
3.一种集成电路整机测试装置，其特征是，该装置包括：一测试用电脑，其承载及测试一受测集成电路，其中该测试用电脑承载该受测集成电路后构成一整机电脑，进行整机测试；至少一温度控制装置，其控制该受测集成电路的温度，通过该温度控制装置，可以将该受测集成电路控制在预定的温度条件下，对该受测集成电路进行整机测试；以及一输出装置，当该测试用电脑执行一预定测试程序时，通过该输出装置可以实时监控该测试用电脑的动态操作状态，以判断该受测集成电路的测试结果。
故障注入及故障状态实时观测的多总线测试系统
故障注入及故障状态实时观测的多总线测试系统张智慧,王志超,林岩(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100191)摘要:武器系统对可靠性要求较高,这就意味着系统本身要对各种突发故障具有一定的容错能力㊂为了检测并提升系统容错能力,需要在总线测试过程中加速系统故障生成,因此故障注入系统的设计尤为关键㊂本文旨在设计这样一套系统,该系统将武器领域中使用较为广泛的1553B总线以及R S422总线进行集成,具备更广泛的适用性㊂系统包含上位机软件以及故障注入模块,两者间利用以太网通信能够实现人工设定的故障注入以及故障状态的实时观测㊂最后,故障注入系统的有效性得到了验证㊂关键词:容错;故障注入;多类型总线;以太网通信中图分类号:T P29文献标识码:AD e s i g n o f M u l t i-t y p e B u s T e s t i n g S y s t e m B a s e d o n F a u l t I n j e c t i o na n d R e a l-t i m e M o n i t o r i n g o f F a u l t S t a t u sZ h a n g Z h i h u i,W a n g Z h i c h a o,L i n Y a n(S c h o o l o f A u t o m a t i o n,B e i h a n g U n i v e r s i t y,B e i j i n g100191,C h i n a)A b s t r a c t:T h e w e a p o n s y s t e m r e q u i r e s h i g h r e l i a b i l i t y,w h i c h m e a n s t h a t t h e s y s t e m i t s e l f s h o u l d h a v e c e r t a i n f a u l t t o l e r a n c e a b i l i t y f o r a l l k i n d s o f s u d d e n f a u l t.I n o r d e r t o d e t e c t a n d i m p r o v e t h e f a u l t t o l e r a n c e a b i l i t y o f t h e s y s t e m,w e h a v e t o a c c e l e r a t e t h e g e n e r a t i o n o f s y s t e m f a u l t d u r i n g t h e s y s t e m t e s t,s o t h e d e s i g n o f f a u l t i n j e c t i o n s y s t e m i s p a r t i c u l a r l y c r i t i c a l.T h e p u r p o s e o f t h i s p a p e r i s t o d e s i g n a s y s t e m,w h i c h i n t e g r a t e s t h e1553B b u s a n d R S422b u s w h i c h a r e w i d e l y u s e d i n t h e w e a p o n f i e l d.T h i s k i n d o f f a u l t i n j e c t i o n s y s t e m h a s a w i d e r a p p l i c a b i l i t y.T h e s y s t e m c o n s i s t s o f h o s t c o m p u t e s o f t w a r e a n d f a u l t i n j e c t i o n m o d u l e.T h e t w o m o d u l e s c o mm u n i c a t e w i t h e a c h o t h e r t h r o u g h E t h e r n e t,w h i c h c a n r e a l i z e f a u l t i n j e c t i o n a n d r e a l-t i m e o b s e r v a t i o n o f f a u l t s t a t e.F i n a l l y,t h e a u t h e n t i c i t y o f f a u l t i n j e c t i o n s y s t e m i s v e r i f i e d.K e y w o r d s:f a u l t t o l e r a n t;f a u l t i n j e c t i o n;m u l t i-t y p e b u s;E t h e r n e t c o mm u n i c a t i o n0引言武器系统对可靠性要求较高,因此必须在测试过程中尽可能真实地模拟实际工作中发生的各种故障㊂之前研究中的故障注入工具大多是针对1553B或R S422两种总线中的一种类型,联盟在文章中提出了对1553总线的故障注入测试方法[1],荆广等人提出了多总线故障注入设计思路,但不包含1553总线[2]㊂杨森斌提出了多总线故障注入测试方法,但系统实现功能较少,无法满足多层次㊁多模式的故障注入[3]㊂本文在前人的基础上设计了基于故障注入的多总线测试系统,能够实现对1553B总线和R S422总线标准的物理层㊁电气层和协议层三个层级的故障模拟,具体包括物理断路㊁噪声干扰和数据替换取反等多种故障㊂本系统由软件和硬件混合实现,既能够实现软件层级的人工操控,也可以实现硬件层级的真实故障模拟㊂整套系统易于操作,更能满足操作人员在实际测试中的要求㊂1原理简介1.11553B总线简介1553B总线全称为飞机内部十分制指令响应式多路传输数据总线㊂1553B通信系统通常由4部分构成:传输媒介㊁总线控制器(B u s C o n t r o l l e r,B C)㊁远端(R e m o t e T e r m i n a l,R T)㊁总线监视器(B u s M o n i t o r,B M)[4]㊂1553B总线消息传输机制:①首先B C向R T下发命令指令,指令内容为使R T保持接收或传输状态㊂②为表示应答,R T向B C返回一个状态字并执行B C发送的命令指令㊂③B C通过判断R T返回的状态字来判断消息是否传输成功㊂如图1所示,当B C下发接收数据指令到R T 时,给予应答向返回状态字并执行接收命令㊂如图2所示,当B C 下发传输数据指令到R T 时,R T 给予应答向B C 返回状态字并执行数据传输指令㊂图1 R T接收数据过程图2 R T 传输数据过程1.2 R S 422总线简介R S 422是一种串行总线接口标准,全称是 平衡电压数字接口电路的电气特性 ,由美国电子工业协会(E A )发布㊂该标准在R S 232上发展而来,弥补了R S 232通信距离短㊁传输速率低的缺陷㊂该标准只对接口的电气特性做出规定,而在协议层上无明确约束,因此用户可建立自己的通信协议[5]㊂1.3 故障注入原理介绍故障注入一词最早于20世纪70年代被提出,通常用来对一个容错系统所采用的容错方法进行有效性验证,进而提高容错系统的故障处理效率㊂本文的设计方法建立在硬件故障注入基础上,且故障注入单元采用的是对系统结构损伤较小的嵌入式方式㊂其中上位机软件实现故障注入命令的发布和故障状态的监视,下位机(故障注入单元)实现对上位机的命令解析与执行㊂2 总体设计本文设计的多总线故障注入系统集合了1553B 及R S 422总线,实现了物理层㊁电气层㊁协议层的故障注入㊂设计的核心在于软件层级,具体包含上位机软件(即故障注入控制注入软件)设计和核心板卡中的以太网通信逻辑设计㊂总体流程为上位机软件将人为设定的故障模式经由以太网下发至核心板卡,核心板卡中的A R M 接收指令后将其解析后下发至F P G A ,在此过程中A R M 一直对F P G A 实行端口状态监测,将信息返回至上位机,实现下位机状态显示㊂F P -G A 执行A R M 解析后的指令,使得目标故障在板卡中发生,在此过程中F P G A 持续读取寄存器状态并返回给A R M ㊂图3所示为故障注入系统总体设计流程㊂3 上位机软件设计3.1 软件架构本文设计了这样一套上位机软件,它界面清晰明了且图3 总体设计流程图内容丰富,能够实现多总线多故障模式的故障注入任务,易于操作和监视㊂软件使用Q T 与V i s u a l S t u d i o 2015联合编写,编程语言为C ++㊂软件中主要包含4个区域:菜单栏区㊁故障选择区㊁状态显示区和故障操作区㊂软件框架如图4所示,各区域功能如下:①菜单栏区:主要包括文件㊁测试㊁视图㊁网络配置功能㊂具体包含软件退出㊁文件保存㊁故障参数配置㊁故障注入等功能㊂②故障选择区:在该软件中故障模式采用树状结构,使菜单分级㊂一级菜单的设立主要为了区分板卡类型:1553B 和R S 422两类㊂以1553B 为例,将故障层级分为物理层㊁电气层和协议层,将此三类故障层级设置为二级菜单㊂第三层级为具体故障类型,如物理层下的断路㊁短路等,电气层下的噪声叠加㊁斜率调节等,以及协议层下的数据替换取反等㊂以及协议R S 422具有与协议1553B 相同的故障层级㊂③状态显示区:本区域主要用来进行信息(状态)显示,即显示当前连接板卡类型㊁板卡I P 以及当前故障状态,使得操作者能够更容易实现对故障注入的控制及监控㊂④故障操作区:这个区域是为了实现故障流程的设置以及故障参数的设置㊂图4 软件框架3.2 接口(逻辑)设计表1中的5类实现了软件整体框架的搭建㊂T r e e -w i d ge t 类实现对故障模式的整理,按照多级菜单的设计使故障分层,并使得故障按照树状图在软件界面中呈现㊂N o d e I c o n 类用以实现界面中(故障选择区以及操作区)的图标显示㊂A r r o w I c o n 类在软件界面中以箭头形式出现,用以实现故障流程的设计,使故障按照流程图的先后顺序依次执行㊂D e v i c e 类不呈现在界面中,但界面中的1553B以及R S 422全都是D e v i c e 的子类,用以对板卡任务进行集中管理㊂G r a p h i c s V i e w 类负责主显示区域的显示任务,显示人为设置的故障流程㊂表1 软件框架接口设计序 号类 名描 述1T r e e W i d g e t 管理设备类型及其故障类型2N o d e I c o n管理界面中的图标类型3A r r o w I c o n 表示故障流程先后关系4D e v i c e 所有板卡设备的父类5G r a ph i c s V i e w 主显示区显示故障连接流程表2中的6类实现了软件层级上故障注入任务的实现,由表1中的类派生而成㊂D e v i c e R S 422类与D e -v i c e 1553B 类是表1中D e v i c e 类的子类,具体负责1553B 板卡与R S 422板卡故障注入相关事务㊂N e t W o r k 类实现对板卡以及本地的网络I P 设置,以实现上位机与板卡通信㊂U d p N e t W o r k 主要负责整体通信进程,包括协议报文的收发㊁监听等,考虑到测试系统对信息实时性要求较高,在此处选择通信速度快的U D P 通信协议㊂B u g I t e m 类用来实现对多种故障的集中控制,在该控制下每种故障实现对B u g I t e m 类的继承,以实现自己的报文协议㊂P a r a m e t e r D l g类用来实现对多种故障参数设置的集中控制,在该控制下每种故障实现对P a r a m e t e r D l g 类的继承,以实现对自己的故障参数设置㊂B u g I t e m 与P a r a m e t e r D l g 两者共同实现故障参数的设置与存放㊂表2 故障注入任务接口设计序 号类 名描 述1D e v i c e R S 422R S 422板卡类处理板卡事务2D e v i c e 1553B 1553B 板卡类处理板卡事务3N e t W o r k 载入网络配置4U d p N e t W o r k 处理网络通信任务5B u gI t e m 用于管理故障信息6P a r a m e t e r D l g故障参数设置4 通信设计本文主要设计思想在于,上位机针对不同的待注入故障将对应的协议报文以U D P 传输模式发送至下位机(F P G A ),对指定I P 和端口始终保持监听状态的下位机接收协议报文并对其进行解析与执行㊂协议报文有两种,分别为请求帧(上位机下发至下位机的报文)和响应帧(下位机下发至上位机的报文)㊂4.1 请求帧设计上位机下发指令报文(即请求帧)到下位机(F P G A ),在此处设计请求帧格式为:帧头㊁帧长度㊁帧计数㊁设备信息㊁数据㊁累加和校验,共计6部分㊂各字段含义如下:①帧头:依照通信原理,采用固定网络传输帧头格式,即0x 55和0x A A 两个字节㊂②帧长度是指设备类型位和数据位两部分所占字节数总和,不包含帧头㊁帧长度㊁帧计数㊁累加校验和字节㊂③帧计数是一个帧的轮询计数,提供给上位机使用,F P G A 应答时需要返回此字节㊂④设备信息是设备的类型码,用于判断命令信息是否为发送给当前设备㊂这里将1553B 板卡设备设定为01㊂⑤数据位包含故障码和故障参数值㊂由于需要考虑故障注入分物理层㊁电气层㊁协议层,且每层中又有若干故障,因此这里对每一种故障用一个故障码表示,以便所有设备统一㊂故障参数值是针对具体的某种故障,长度依据注入故障类型的变化而变化㊂⑥累加和校验:除本身外所有字段的字节累加㊂4.2 响应帧设计下位机(F P G A )发送指令报文(即响应帧)到上位机,在此处设计响应帧格式为:帧头㊁帧计数㊁设备信息㊁故障码㊁状态,共计5部分㊂各字段含义同请求帧相同㊂5 测试结果5.1 上位机通信测试利用串口网络数据调试器验证上位机发送数据报文㊂图5所示为上位机故障参数配置界面,在状态显示区中可以看出,1553B 设备板卡以及R S 422设备板卡已与上位机建立连接,此外还可获知当前待注入故障设备信息和注入故障类型㊂连接设置电气层斜率调节故障,设置边沿斜率为4(下降沿),故障持续时间为10s㊂图5 1553B 设备电气层斜率调节故障参数设置图图6所示为上位机注入故障后下位机接收到的报文协议,协议共两条,第一条为故障插入命令,第二条为超出设定的故障注入持续时间后上位机下发清零协议,使得下位机清除故障,恢复至正常模态㊂其中第一条 55A A 000400012410043C 中 55A A 为帧头, 0004为帧长度, 00 为帧计数,即第一条报文, 01241004是数据段, 01 对应设备为1553B 板卡, 24 为斜率调节对应的故障码, 10 为模式码, 04 对应斜度4, 3C 为数据校验位㊂第二条指令是 55A A 00030101F F 1013,与之前不同的是清零报文中数据段为 F F 10,即全部层级无故障命令㊂两条数据报文与待注入故障目标的报文协议一致,由此可见通信部分设计的有效性㊂图6 1553B 设备注入电气层斜率调节故障数据接收图5.2 故障注入测试上位机下发故障注入指令,在下位机端连接示波器观察㊂如图7所示,I 区域为故障注入之前示波器波形输出效果,I I 区域为电气层注入4级斜率故障之后示波器波形输出效果,对比效果明显,完成既定目标㊂6 结 语本文设计的多总线故障注入系统包含1553B 及R S 422两种总线标准,解决了传统设计方式中总线模式单图7 斜率调节故障注入前后示波器波形对照图一㊁故障类型少的问题㊂文中通过对总体设计方法㊁软件层级的设计方法㊁通信逻辑的实现多方面进行阐述,验证了此种方法的正确性与可行性㊂此外,由于设计中采用了故障分层的方式,使得系统可模拟的故障模式在实际应用中易于扩展,对实际需求的适应性更强㊂该平台系统已通过测试验证,稳定可靠,已成功应用于工程项目中㊂参考文献[1]连盟,李学锋.1553B 总线故障注入测试方法研究[J ].航天控制,2012(2):8488.[2]荆广,徐宏伟,黎玉刚,等.一种多类型总线故障注入系统设计[J ].弹箭与制导学报,2018,38(2):129132,136.[3]杨森彬.航天总线容错性能测试平台的研究与实现[D ].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.[4]戴虹.1553b 数据总线协议分析[J ].科学技术与工程,2008(13):35363538.[5]郑国灿.R S 232㊁R S 422与R S 485标准及应用技术[C]//中国电影电视技术学会影视科技论文集,2002:8287.张智慧(硕士),主要研究方向为控制工程;王志超(博士),主要研究方向为控制理论与控制工程;林岩(教授),主要研究方向为自适应控制㊁容错控制理论及应用㊂(责任编辑:薛士然 收修改稿日期:2020-11-16)莱迪思F P G A 助力玩视科技实现S D I 转H D M I 解决方案莱迪思半导体有限公司宣布:深圳玩视科技有限公司(H D C V T )采用莱迪思F P G A 器件提供的丰富高速S E R D E S 资源和灵活的I /O 接口,实现双通道3G S D I 转H D M I /V G A /R G B 桥接,适用于专业音视频传输㊁处理及控制类设备㊂莱迪思中国销售副总裁王诚先生表示: 玩视科技有限公司作为本地领军企业,专注音频和视频设备的设计㊁制造和销售㊂我们很高兴看到他们的产品选用我们的F P G A 器件,莱迪思F P G A 可实现各类灵活的桥接解决方案,并且通过我们资深的研发和应用工程方面的经验,满足他们的各类需求,帮助他们缩短产品上市时间㊂L a t t i c e F P G A 系列具备高性能特性,如增强的D S P 架构㊁高速S E R D E S 和高速源同步接口㊂该器件的查找表(L U T )高达149K 逻辑单元,支持最多486个用户I /O ,提供高达320个18ˑ18乘法器和各种并行I /O 标准支持,完美契合了要求低功耗㊁高容量㊁高速度和小尺寸的解决方案㊂。
基于VXI／GPIB混合总线的航空仪电自动测试系统设计
基 于 ＶＸ ／ Ｉ 合 总 线 的航 Ｉ ＧＰ Ｂ 混 自动 测 系统 设 计 试
叶 海明 周绍磊
（ 军航 空工程学院 烟 台 ２ ４ ０ ） 海 ６ ０ ０
ห้องสมุดไป่ตู้
摘
要： 针对航 空电子设备 检测 的不 足 ， Ｇ Ｉ 在 Ｐ Ｂ及 ＶＸＩ 混合 总线 的基 础上构建 了一个通用 自动测试 系统 （ｅ ｅａ ｐ ｒｏ ｅ ｇｎ ｒｌ ｕｐ ｓ
布线 、 布局进行调整 ， 对原系统影响小； 同时采用通用接 口
适配 器及 Ｖ Ｉ Ｘ 机箱 ， 硬件 可扩展性 好 。 Ａ Ｅ系统 的硬 件 组 成 主 要 包 括 ： 试 控 制 计 算 机 Ｔ 测
其系统结构软、 硬件平 台设计。同时通过模拟仿真及现场
ｉ ｅ ａｌａ ｄ ｔ ｅｅ ａｕ ｔ ｎ ｒ ｓ ｌｓｉｄ ｃ ｔ ｈ ｔｔ ｅｔ ｓ ｉ ｅｉ ｈ ｒｅ ｎ ｈｅｓ ｆｇ ａ ｄ ａ ｉ ｔ ｓｉ ｐ ｏ ｅ ． ｎ ａｄ ｔ ｉ ｎ ｈ ｖ ｌａ ｉ ｅ ｕ ｔ ｉａｅ ｔ ａ ｈ ｅ ｔｔｍ ｓ ｓ ｏ ｔｎ ａ ｄ ｔ ａｅ ｕ ｒ ｂ ｌ ｙ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍ ｒ ｖ ｄ
Ｙｅ Ｈ ａｍ ｉｇ Ｚ ｏ ｈ ｏ ｅ ｉ ｎ ｈ ｕ Ｓ ａ ｌｉ （ ｖ ｌＡｅｏ ａ ｔ ａ ｇｎ ｅｉｇＡｃ ｄ ｍｙ，Ｙａ ｔｉ ６ ０ ０ Ｎａ ａ ｒ ｎ ｕ ｉ ｌ ｃ Ｅｎ ｉｅ ｒ ａ ｅ ｎ ｎ ａ ４ ０ ） ２
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ATEC-60A在测试DEU中的应用
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市场前景诱人 。海特集 团放眼于未来 ，率先
从 Ｅ ＤＳ（ Ａ 欧洲宇航防务集团 ） 公司引进波
研制 的， 完全基于 Ｖ Ｉ Ｘ 总线技术开发的航空 器部 附件测试系统 ，是 目 国际上功能最齐 前
音 ７７ Ｇ ３Ｎ 、空客 Ａ ２ ３０系列飞机机载设备的 主要测试设备 Ａ Ｅ ． Ａ 自 Ｔ Ｃ６ ０ 动测试设备 。显
点 ；Ｓ Ａ Ｔ 系统软件具有独立的人． Ｍ Ｒ 机对话
３ ＤＥ Ｕ介 绍及 组成
界面、计算机与仪器交互界面 ，测试程序采 用 国际上流行的 Ａ Ｌ Ｓ 言， ＴＡ 语 在测试与排故
时操作人员易读 懂测试软件所做的每一步内 容 ，并能对测试 出现 的故障进行跟踪。 Ｖ 组件是整个测试系统的核心组件 ， ＸＩ 它提供了测试所需 的离散控制信号 ，所有数 据输入／ 输出信号 ，以及与测试设备之间的通
一
与Ｕ Ｉ Ｎ Ｘ双操作系统，具有方便 、易操作 特
２ 一 ６
维普资讯
航空与航天
２０ ０ ８年第 ２期
Ａ Ｅ ０ Ｔ Ｃ ６ Ａ在测 试 ＤＥ Ｕ中的应用 ａ ｉ ｎ Ｓ ｓｅ Ｕｎ ｔ ｔｔ ｙ ｔｍ ｉ ｏ ＲＡＭ Ｄｉｋ ｓ Ｓ Ｌ ＣＳ
讯 ，并 通 过 ＡＲＮＣ ０ 接 口 与 被 测 设 备 Ｉ ６８
（ 唧 ）连 接 。
Ｄ Ｕ 收集 飞机 的 Ａ Ｆ 自动定 向接 收 Ｅ Ｄ（
机） Ｃ Ｓ交通控制咨询系统） 、Ｔ Ａ （ 、ＭＬ （ Ｓ微波 着陆系统） Ｏ （ 、Ｖ Ｒ 甚高频全向信标接收机） 、
Ａ Ｃ 空中交通控制） Ｌ （ Ｔ（ 、ＩＳ仪表着陆系统） 、
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一种CPCI架构的便携式导弹测试系统方案设计
一种CPCI架构的便携式导弹测试系统方案设计作者：周靖来源：《科学与财富》2018年第13期摘要：为满足未来智能导弹和现有导弹批生产测试能力需要，设计了一种基于CPCI架构的导弹便携式测试系统；介绍了测试系统组成、工作原理。
详细阐述了软硬件系统的设计方法和思路；该系统使用了CPCI基本硬件架构，改进使用军用1553B接口与软件通信方式，更好满足与现有导弹测试系统的兼容性和导弹测试的通用性、可扩展性、标准化、模块化设计要求；为便携式导弹测试系统提供一个可参考的全时序自动化测试设计方案。
关键词：导弹测试；测试系统；CPCI总线；1553B总线1 引言随着航空航天技术的不断发展，对导弹测试系统的要求越来越严格，尤其是在测试弹上越来越多的高精尖设备，由于数据量大、运算复杂，而且稳定性要求高，这就要求设计一种兼备高速且稳定的测试系统设计方案。
同时，随着测试技术的发展，远程测试、便携式测试、大数据测试等概念和产品出现，对测试系统小型化要求日益紧迫[1]。
CPCI（Compact PCI）是国际工业计算机制造者联合会提出的一种总线接口标准。
在电气特性上，CPCI 总线以 PCI 电气规范为基础，同时在接口等地方做了重大改进。
在机械结构上，CPCI 总线结构使用了欧卡连接器和标准 3U、6U 板卡尺寸。
由于其良好的抗震性和通风性，而且还可以热插拔，广泛运用于雷达、飞行器等空间探测领域。
2 方案设计便携式导弹测试系统主要由工控电脑组合、导弹供电电源组合、中心处理组合以及工具箱等组成。
系统组成原理框图如图1所示。
工控电脑组合运行人机交互软件，提供相应激励控制信号、数据存储、处理等功能。
导弹供电电源组合提供导弹电气系统供电、遥测系统供电、导引头供电、舵机供电等，常用电源有15V、30V、90V等直流电源。
中心处理组合完成导弹数据的采集、处理，通信等核心功能。
工具箱等作为便携式导弹测试系统的非标配设备，根据需要增加，可放置资料，简单操作工具，如螺丝刀等。
总线网络的系统集成与优化设计
总线网络的系统集成与优化设计随着信息技术的快速发展，计算机作为信息处理的主要工具，不仅在个人领域得到广泛应用，也在工业自动化、航空航天、医疗设备等领域发挥着越来越大的作用。
在计算机系统中，总线网络是连接各个硬件部件的重要组成部分，因而总线网络的系统集成与优化设计也成为了现代计算机技术研究的热点之一。
总线网络的概念总线网络指的是计算机各个硬件部件之间的通信线路，它是计算机各种硬件设备（如CPU、内存、硬盘、显示器等）之间的桥梁，用于将各个设备连接在一起，实现信息的传输和共享。
总线网络的结构是由总线、控制器、设备三大部分组成。
总线是传输数据信号的通道，可以分为地址总线、数据总线和控制总线。
地址总线用于传输CPU发出的设备地址，规定了CPU 访问的硬件设备，数据总线用于传输数据信息，控制总线用于控制数据的传输和处理。
控制器是控制总线的主要部件，它控制数据在总线上的传输和处理。
设备是连接在总线上的各种硬件设备，如显卡、声卡等。
总线网络的优化设计总线网络的设计对计算机整体性能的影响非常大，合理的设计能够有效提升计算机的运行效率和稳定性。
下面从总线网络的灵活性、性能、安全性几个方面探讨总线网络的优化设计。
首先，总线网络应具有较强的灵活性。
在现代计算机系统中，有许多连接在总线上的设备，这些设备的类型和数量都有很大的差异。
一些设备需要很高的带宽，如高清视频等，而一些设备则对带宽要求较低，如键盘鼠标等。
如果总线带宽过小，会导致设备之间的数据传输速度变慢，严重影响后续数据的处理。
因此，总线网络应具有较强的灵活性，能够根据不同的设备类型和带宽需求，合理地分配总线带宽，使得设备之间的数据传输速度达到最大。
其次，总线网络的设计应考虑性能问题。
总线在传输数据时，需要经过许多控制器进行处理和传输，此过程会产生一定的时延。
为了提高计算机的运行速度，总线带宽应尽量保持高速，控制器的响应速度也应提高。
此外，还要考虑总线峰值带宽的问题。
系统集成在智能飞行器设计中的应用
系统集成在智能飞行器设计中的应用在当今科技飞速发展的时代，智能飞行器的出现无疑是航空领域的一项重大突破。
智能飞行器凭借其先进的技术和卓越的性能，在军事、民用等多个领域发挥着越来越重要的作用。
而系统集成作为一种将多个独立的系统和组件整合为一个协调运作整体的技术手段，在智能飞行器的设计中扮演着至关重要的角色。
系统集成在智能飞行器设计中的意义重大。
首先，它能够实现各子系统之间的高效协同工作。
智能飞行器由众多复杂的子系统构成，如飞行控制系统、导航系统、通信系统、动力系统等。
这些子系统各自具有独特的功能和性能要求，如果不能有效地集成在一起，就无法发挥出智能飞行器的整体优势。
通过系统集成，可以确保各个子系统之间的信息流畅通、功能互补，从而提高飞行器的整体性能和可靠性。
其次，系统集成有助于优化飞行器的整体设计。
在设计过程中，通过对各个子系统的综合考虑和优化配置，可以实现飞行器在重量、体积、能耗等方面的最佳平衡。
例如，通过合理布局电子设备和线缆，可以减少飞行器的重量和阻力，提高飞行效率；通过优化能源管理系统，可以延长飞行器的续航时间。
再者，系统集成能够提高飞行器的智能化水平。
通过将传感器、控制器、执行器等组件有机地集成在一起，并运用先进的算法和控制策略，可以实现飞行器的自主决策、自适应控制和故障诊断等智能化功能。
这不仅提高了飞行器的飞行安全性和可靠性，还降低了操作人员的工作强度和风险。
在智能飞行器的设计中，系统集成面临着诸多挑战。
首先是技术复杂性的问题。
随着飞行器的功能越来越强大，所涉及的技术领域也越来越广泛，包括电子、机械、控制、通信、计算机等多个学科。
如何将这些不同领域的技术有效地融合在一起，是系统集成面临的一个巨大挑战。
其次是系统兼容性和可靠性的问题。
由于智能飞行器的各个子系统往往来自不同的供应商，其技术标准、接口规范和性能参数可能存在差异。
在集成过程中，需要解决这些差异带来的兼容性问题，确保各个子系统能够稳定可靠地工作。
集成芯片测试系统
序言随着数字技术的飞速发展，各种集成电路在电路中被大量使用[1]。
数字集成电路是指采用一定的生产工艺，将晶体管、电阻、电容等元件及其连线制作在同一块半导体基片上，并封装于一个管壳内所构成的单元。
随着新工艺、新技术的不断发展和对数字电路应用要求的不断提高，在短短的几十年时间，数字集成电路从小规模、中规模、大规模发展到超大规模、巨大规模，经历了一个不断完善的过程。
对一用户来讲，一旦选用某型号集成电路芯片后，那么其逻辑功能正确与否成为关键，另外有些芯片铭牌被涂改，也可以通过逻辑功能来判断其型号。
集成电路测试系统作为一个测试门类受到很多国家的高度重视。
40年来，随着集成电路发展到第四代，集成电路测试仪也从最初测试小规模集成电路发展到测试中规模、大规模和超大规模集成电路。
近十年来，数字集成电路的应用已十分广泛，其产品渗透到生产、生活的各个领域，正在形成一场数字技术革命[2]。
现在市场上虽然有一些集成电路的测试仪器，但是价格都很高，本课题设计这个系统就是针对简单组合电路完成的测试。
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术日新月异的更新，在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，但仅有单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善，达到最理想的效果。
所以用单片机来测试集成电路，两者相结合则是一个很好的方法[3]。
本次设计是基于单片机技术以及数字电路相结合的一个应用[4]。
利用所需测试芯片的一些相关的引脚功能，通过单片机软件对芯片真值表进行相关处理，得到标准的数据显示。
然后利用数码管静态显示，从而得到最简单的显示电路。
在此基础上再加入相应的控制功能：通过设定芯片的正确真值表实现指示灯的显示（好的绿灯表示，坏的则用红灯以及报警）。
此外还有按键扫描电路和测试电路。
文章结构如下：第1章介绍了组合逻辑电路测试的设计方案以及总体的设计思路和框图，第2章介绍了硬件电路的各个模块，第3章介绍了软件的流程及设计软件，第4章介绍了软、硬件的调试及总体的调试方法。
GPIB、VXI、PXI、LXI仪器自动测试系统的应用及发展
GPIB、VXI、PXI、LXI仪器自动测试系统的应用与发展一、自动测试系统和测试总线的基本概念自动测试系统(Automatic Test System，ATS)指的是以计算机为核心，在程序控制下，自动完成特定测试任务的仪器系统。
与传统测试仪器不同，自动测试系统强调在计算机的控制下，由若干可程控的通用设备共同完成测试任务。
AST首先要解决的关键问题是程控设互相协议的问题，也就是接口总线问题。
测试总线是指可以应用在测试、测量和控制系统中的总线。
在专用测试设备中的总线包括GPIB （General Purpose Interface Bus）、VXI（VMEbus eXtensions for Instrumentation）、PXI（PCI eXtensions for Instrumentation）、LXI(LAN eXtensions for Instrumentation）等总线。
二、基于GPIB总线技术的自动测试系统1、GPIB发展历程最初的GPIB是在1960年代后半期由惠普（当时称为HP-IB）开发的，用于连接和控制惠普制造的可编程仪器。
在引进了数字控制器和可编程测试设备之后，对来自多个厂商的仪器和控制器之间进行标准高速通信接口的需求也应运而生。
在1975年，美国电气与电子工程师学会（IEEE）发布了ANSI/IEEE标准488-1975，即用于可编程仪器控制的IEEE标准数字接口，它包含了接口系统的电气、机械和功能规。
最初的IEEE 488-1975在1978年经过修改，主要是出版声明和附录方面。
现在这个总线已经在全世界围被使用，它有三个名字：•通用接口总线（GPIB）•惠普接口总线（HP-IB）•IEEE 488总线由于最初的IEEE 488文档并没有包含关于使用的语法和格式规的叙述。
这部分工作最终形成了一个附加标准IEEE 488.2，用于IEEE 488（被更名为IEEE 488.1）的代码、格式、协议和通用指令。
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集成化航空总线测试系统
（1553B、429、CAN、RS232/422/485）
摘要：
该总线测试系统主要完成对MIL-STD-1553B、Arinc429、RS232/422/485、CAN等总线形式在线测试、数据记录分析，以及离线分析等功能。
关键字：MIL-STD-1553B；ARINC-429；CAN；RS-422/485
正文：
随着航空电子（装甲车辆电子系统）技术的快速发展，军用设备越来越多地采用标准总线结构将各个系统连接到一起，如：MIL-STD-1553B、ARINC-429、CAN、RS-422/485总线，通过总线，构成复杂的电控系统。
针对越来越复杂的电控系统，若没有一种通用化、集成化、便携式的测试手段，这将为装备的后期维修和保障带来了极大的困难。
而目前，针对各种总线研制的外场测试仪，功能相对独立，只针对某种总线进行测试，不能做到多种总线同时测试。
并且，总线测试人机界面不完善，操作人员需要较高的总线知识，才能理解测试意义。
为此，我们设计了一种通用、便携、集各种总线测试为一体的总线测试仪器，为用户的携带、操作带来了极大的方便，并减少了重复开发环节，在一定程度上极大的节约了用户成本。
该总线测试系统主要完成对MIL-STD-1553B、Arinc429、RS232/422/485、CAN等总线形式在线测试、数据记录分析，以及离线分析等功能。
此研制的总线测试系统，具有以下的特点：
Ø该设备采用便携设计、移动灵活性高；
Ø集中各种总线模块，集成度高；
Ø各测试模块采用独立模块设计，便于维护；
Ø便于后期扩充，具有可扩展性。
相关指标：
Ø存储温度范围:-40℃至+65℃；
Ø工作温度范围:-40℃至+55℃。
Ø电源：外接220V交流电供电或28V直流电供电
Ø软件开发平台：Visual C++ 6.0和CVI/Windows 6.0
Ø产品重量：便携式手提箱，小于15公斤。
作者简介：从事航空及装甲车辆电子系统的仿真模拟、图像处理等方面的研究，完成项目有西安航空xx研究所1553B总线仿真测试系统，南京电子xx研究所Arinc429总线测试系统，兵器xx厂三防灭火、车电模拟系统等。
Email/msn：dbjohn@
附航空总线简介：
MIL-STD-1553B（GJB289A）总线简介
MIL-STD-1553B是一种具有可确定性的、传输可靠的数据总线。
特别适合使命关键的计算模块与实时传感器和控制器之间互连的应用。
20多年来，它广泛地应用于不同的军事平台(航空系统、地面车辆系统、舰艇系统) 系统,已经发展成国际公认的数据总线标准。
国内航空航天部门都已开始采用该总线进行数据传输、而且许多新型号同类产品也正拟采用该总线用于航电的通讯。
不难看出未来的十年到十五年内它仍将是国内航空航天的主要航电总线之一。
随着现代航电综合化要求的加强，航电通讯系统的重要性不断提高，MIL-STD-1553B作为目前首选的航电总线，其关键作用也日益突出。
在军事方面，目前正进入信息化作战的新时代。
西方发达国家的武器平台绝大部分采用MIL-STD-1553B总线作为连接各个分系统的神经枢纽，可以说基本实现了武器平台的信息化。
这些武器平台包括：战斗机、武装直升机、坦克、战车、军舰，甚至导弹等。
我国军队正处在由机械化到信息化的起步阶段，我国新型战斗机已经全面换装GJB289A(MIL-STD-1553B)数据总线,如：歼八II、歼11、"山鹰" 号新一代教练机、FC-1等，我国军舰也正在采用MIL-STD-1553B数据总线，例如167驱逐舰。
其它武器平台也将逐步采用GJB289A(MIL-STD-1553B)数据总线。
ARINC429总线简介
ARINC 429是一种航空电子总线,是美国航空无线电公司(ARINC)制定的航空数字总线传输标准，定义了航空电子设备和系统之间相互通信的一种规范。
它将飞机的各系统间或系统与设备间通过双绞线互连起来,是各系统间或系统与设备间数字信息传输的主要路径,是飞机的神经网络.规范是在ARINC419的基础上立草的,但又独立于ARINC419.过去许多航空设备采用的航空总线种类各异(如
ARINC453,ARINC461/568,ARINC573,ARINC575,ARINC582),很难互相兼容.现代飞机电子系统要求各机载航空设备使用统一的航空总线,方便系统集成.ARINC429就是在这种需要下形成规
范.ARINC429它具有接口方便,数据传输可靠的特点.目前已经是商务运输航空领域应用最广泛的航空电
子总线,如空中客车的A310/A320,A330/A340飞机,波音公司的727,737,747,757和767飞机,麦道公司(97年与波音公司合并)的MD-11飞机等等.另外ARINC429也有在导弹,雷达等领域得到了应用. ARINC429协议规定使用双绞屏蔽线以串行方式传输数字数据信息，信息为单向传输，即总线上只允许有1个发送设备，可以有多个(≤20个)接收设备。
总线的数据传输率为12.5～100kbps，传输字为32位。
线路上的码型为双极性归零码。
CAN总线简介
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
通
信速率可达1MBPS。
CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。
采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。
数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。
同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。
CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。
CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。
更详细请参考：/。