機載顯示器BIT軟件設計與應用

董伯佺

摘要：本文針對機載顯示器BIT軟件系統(tǒng)如何架構設計做了詳細的介紹，通過對離散化的BIT檢測項進行整合，提出了一種系統(tǒng)化的BIT檢測流程和檢測方法，可以有效地進行故障定位，同時將機載顯示器自檢測分為不同的類型，針對不同類型的自檢測提出了各自的上報方法和故障提示模式，并在實際的產品中得到了驗證。

關鍵詞：機載顯示器;BIT;狀態(tài)監(jiān)測;故障分類;故障診斷。

一、概述

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

機內自測試（Built-In-Test）不僅可以減少機載設備的維修時間，還可以提高機載設備的戰(zhàn)備完好性和出勤可靠度[2]。

二、分類及功能定義

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

上電自檢測（PBIT）是指當產品上電后，首先進行上電自檢測，對產品主要的總線和圖形圖像板卡、通信接口等硬件模塊進行故障檢測，自檢結束后將結果存入非易失性存儲設備中，待自檢測運行結束后讀取并上報上位機。

周期自檢測（CBIT）是在產品正常運行過程中，由自檢測系統(tǒng)周期定時檢測產品各模塊的工作狀態(tài)，自檢測項不影響產品的正常運行，形成的自檢信息記錄在本地非易失性存儲設備，同時上報給上位機。

維護自檢測（IBIT）運行在地面維護人員進行地面檢修時，由上位機主動發(fā)送自檢指令，啟動自檢測功能，在自檢測期間需要將自檢進度和故障維護清單（MFL）信息實時上報給上位機同時記錄在非易失性存儲設備中，地面維護人員通過MFL清單的提示信息，及時做LRU級（外場可更換單元）更換處理。

三、軟件架構設計

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

自檢測應用軟件由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聯(lián)，自檢測底層軟件包括驅動模塊、引導模塊、硬件檢測模塊、故障反饋模塊。

四、實例設計實現(xiàn)

本文以某型顯示器架構為例，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，維護自檢測和周期自檢測的過程中，分別對以上模塊做自檢測，并將結果存儲或上報。

根據(jù)上節(jié)提出的軟件架構，各個模塊關聯(lián)集成后，設計出自檢測軟件的工作流程，BIT設計流程如圖1所示。

自檢測系統(tǒng)軟件初始化當前工作狀態(tài)為上電自檢測狀態(tài)，工作模式為測試模式，由底層驅動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，待顯控軟件正常運行后讀取。液晶顯示模塊和顯示模塊分別進行上電自檢測，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，顯控軟件運行正常后進行讀取;顯控軟件正常運行后，在初始化網(wǎng)卡時調用網(wǎng)卡鏈路層提供的上電自檢測API接口函數(shù)，對網(wǎng)卡進行上電自檢測，分別得到相應網(wǎng)卡故障字。

對獲取到的上電自檢測故障字進行解析和處理，若有故障發(fā)生，則根據(jù)故障編碼表找出相應故障的編碼，并形成該故障編碼對應故障清單（MFL）信息，得到對應的上電自檢測結果;在上電自檢測過程當中，若產品與機內健康管理單元進行握手成功后，向機內健康管理單元發(fā)送工作狀態(tài)報告消息，報告自檢測的進度。當?shù)玫降纳想娮詸z測結果中有故障信息存在或故障信息發(fā)生了變化時，需要將對應的MFL信息存儲到非易失存儲器中，并將當前的維護故障信息清單報告發(fā)送到機內健康管理單元。

自檢測系統(tǒng)周期對各設備之間的通訊狀態(tài)進行檢測，得到通訊狀態(tài)故障字。綜合各模塊的故障字，對得到的故障字進行解析和處理，若有故障發(fā)生，則根據(jù)故障編碼表找出相應故障的編碼，并形成該故障編碼對應MFL信息，得到對應的周期自檢測結果，當?shù)玫降闹芷谧詸z測結果中有故障信息存在或故障信息發(fā)生了變化時，需要將對應的MFL故障信息存儲到非易失存儲器中，并將當前的維護故障信息清單報告發(fā)送到機內健康管理單元。與網(wǎng)卡通訊故障的判據(jù)，規(guī)定連續(xù)3個周期接收不到數(shù)據(jù)判定為通訊中斷，進行故障濾波，防止出現(xiàn)虛警。

五、結束語

本文通過總結以往的機載顯示器BIT軟件系統(tǒng)特點，針對不同的BIT類型，詳細地討論了從故障采集到故障診斷和上報的一套完整的BIT軟件系統(tǒng)。最后以某顯示器為例，對BIT系統(tǒng)開展架構設計、并詳細介紹了自檢測實現(xiàn)的機理和工作流程，在實際的項目中實現(xiàn)了該自檢測系統(tǒng)的設計理念。但是隨著機載顯示器的復雜程度的逐漸提高，對于故障檢測算法和大量故障信息的數(shù)據(jù)存儲等方面也需要優(yōu)化和提升，進一步提高BIT技術的實用性。

參考文獻：

[1] 張月親。建立自動化測試系統(tǒng)的必要性[M]。國外電子測量技術，2000（5）。

[2] 王立群。BIT與ATE的發(fā)展趨勢。測控技術。1993，12（6）2-4.

[3] 張宏偉，李志強，封吉平。BIT的發(fā)展趨勢[J]。華北工學院測試技術報，2001，15（02）：102-105。

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