西工大民用航空计算机系统课后题答案

1．简述计算机体系结构与组成、实现之间的关系。

答：计算机体系结构通常是指程序设计人员所见到的计算机系统的属性，是硬件子系统的结构概念及其功能特性。计算机组成（computer organization）是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件系统的概念结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体组成，它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性。同时，为实现指令的控制功能，还需要设计相应的软件系统来构成一个完整的运算系统。计算机实现，是计算机组成的物理实现, 就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。计算机体系结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念，各自有不同的含义，但是又有着密切的联系，而且随着时间和技术的进步，这些含意也会有所改变。在某些情况下，有时也无须特意地去区分计算机体系结构和计算机组成的不同含义。

2、Cache是怎样实现的？虚拟存储是怎样实现的？

Cache是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。Cache中存放着主存的一部分副本，当存储器接到有关读取指令时，先在Cache中查找是否存在，若有直接取出，若无从主存中取出并同时写入Cache中。

虚拟存储的实现思想是将正在执行的部分程序放在内存中，而将其他部分程序放在外存中，内存和外存之间程序空间的交换由虚拟存储管理机制自动完成。这样在用户看来所能使用的内存空间就比实际的物理内存大得多。

3.什么是总线？总线的作用是什么？

答：所谓总线(Bus)，一般指通过分时复用的方式，将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。是电脑中传输数据的公共通道。

CPU和主存之间由总线（bus）连接在一起，总线包括数据总线、地址总线、控制总线。数据总线上同时传送以字为单位的数据，以存取数据。地址总线上传送的是允许访问的主存中的地址。控制总线负责在中央处理器和主存之间传送控制信号。

1、提高信道利用率的方式有哪些？

2、答：为了提高信道的利用率，可以将多路信息复合后从一条线路上传输，到达接收端后，再分成单信号的多路信号，这就是多路？

①查询和选择方式；②争用方式。差错控制

3、局域网采用的技术有哪些？

采用CSMA/CD法和令牌法实现访问控制

采用虚拟局域网技术实现虚拟工作组的数据交换

采用客户端/服务器模式实现分布应用和资源共享

采用存取控制，系统容错技术，后备系统保障网络安全

4、C/S模式有何优点？

（1）.分布运用:应用可以根据对资源的要求在网络上分布

（2）.资源共享：通常一个服务器进程能为许多客户端服务，因此客户机 /服务器体系结构是实现资源共享的好方法

1、机载计算机的结构有哪几种？

单机结构、多机结构、模块化结构

2、机载计算机的软件是怎样构成的？

记载计算机的软件是在硬件的基础上实现机载计算机功能的程序，可分为周期性任务计算程序、非周期任务处理程序、I/O接口处理程序、监控程序、自测试程序。

3、BIT是怎样完成的？实现BIT需要什么条件？

依靠自身的电路和程序来完成对系统的故障诊断和隔离。

条件：①.BIT故障检测器的设计应保证满足操作人员和维修人员的故障诊断和隔离

②.BIT电路单位可靠性必须高于被测设备的可靠性

③.BIT电路尽可能应用微处理器和微诊断器用于测试和监控，设计增量限制

④.提供测试序列的扔控制方法

⑤.不论是数据的输入还是输出，系统数据和测试数据应该区别分开

⑥系统应用软件应适时检验硬件故障

1、机载计算机总线有哪几种？各有什么特点?

ARINC429、ARINC629、MIL-STD-1553

ARINC429：由发送器，串行传输总线和接收器组成传输介质为屏蔽的双绞电缆，传输速率有两个，低速为12-14.5kb/s用于一般低速电子设备。高速为100kb/s用于大容量数据或飞行关键数据。采用二进制或二-十进制编码双极性归零串行传输。

ARINC629：传输速率为2Mb/s线性拓扑结构双向传输。每个终端都是自主的发送数据，总线上不存在总线控制器；航空电子设备系统与总线连接简单，航空电子设备几乎都具有插入兼容性。

MIN-STD-1553B：是一种集中式的时分串行总线，有总线控制器。通过变压器耦合和直接耦合方式连接。传输速率为1.0Mb/s，采用曼彻斯特二相编码。

2、ARINC429总线发送和接收数据时，需要完成的工作有哪些？

ARINC429总线发送数据时，需要完成的工作包括：一是微机内部并行传输的信息转换为普通的串行数据信息；二是把普通串行传输的信息转换为双极性归零式信号。

ARINC429总线接收数据时，需要完成的工作包括：将接收到的双极性归零式串行信号解码还原为普通的串行数据信号，然后在将串行数据信号通过移位寄存器转换为并行数据信号输给接收设备

3、试比较ARINC629总线与局域网的异同。

4、ARINC629总线相比ARINC429总线有何优点。

信息在总线传输上为双向传输、输出速率为2Mb/s、连接简单、具有‘插入式’兼容性，增减子系统时，仅需修改子系统的程序

1、FMCS由哪两部分组成，主要功能是什么？

由飞行管理计算机（FMC）和控制显示组件（CDU）组成。

功能：导航、性能计算、电子飞行仪表系统（EFIS）、制导功能。

2、FMCS内部有几个处理机？

3台微处理机（导航、性能和I/O处理机）、电源组件和电池组件组成

3、FMC自检和监控功能包括哪些？主要功能是什么？

电源接通检查：电源刚接到FMC上起始，确定FMC能否正常投入工作

飞行中监控：通信检查、数据接收试验等等

自检故障记录：保留前10次飞行中FMC自检状态记录

自测试

4、若FMC出现故障会有什么指示，如何处理？

FMC前面板上的红色液晶故障显示灯亮。同时，它向FMC外发送一个FMC故障离散信号，使在CDU面板左下角的故障FAIL显示器亮；驾驶舱飞行员警告显示FMC注意灯亮。

处理：关闭本机的工作、以离散信号方式通知飞机其他系统、故障部件上的失效指示器显示故障信号、双通道的FMCS重新组合、对能在FMCS的CDU上对一些接口系统起始自检，协助操作者。

1、AIMS支持的航电系统有哪些？

主显示系统、中央维护计算系统、飞机状态监控系统、飞机数据记录器系统、数据通信管理系统、飞行管理计算系统、推力管理计算系统

2、AIMS的CPM模块有哪几种，各包含的功能？

CPM/Comm（通信）：为飞行记录系统、中央维护计算机系统和数据通信管理系统做计算。CPM/GG（图形发生器）：为主显示系统做计算

CPM/ACMF（飞行状态监控功能）：为飞行管理计算系统和推力管理系统飞行状态监控系统做计算；作为存储器来存储报告和飞机状态监控系统的变量。

CPM/Basic（基本型）：为飞行管理计算系统和推力管理计算系统做计算

3、IOM模块主要起的作用？由哪几种电路卡组成？各自有什么用途？

4个IOM提供了CPM运行所需的大部分输入/输出结构，它是一个高速数据转移器，还与背板数据总线和汇流条相接，便于与机箱的各种软件通信。

电源CCA；输入/输出控制器/背板接口/电源监控IOC/BIPM CCA；ARINC 629/429 CCA ：总线间接口；模拟离散/ARINC 629 CCA：IOC/BIPM和模拟输入/输出，离散输入/输出和ARINC629通道之间的接口。

4、AIMS装有哪几种类型的软件？

操作程序软件（OPS）CPM和IOM

操作程序结构文件（OPC）CPM

导航数据库（NDB）文件FMCF

航空公司可更改信息（AMI）软件相关