[發明專利]飛控計算機內多功能板軟件在線加載架構及加載方法

有效

• 申請號: 202010909443.8
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112068867B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 任少盟;左忠衛;丁翔;牛萌;顏紀迅
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: G06F8/654
• 分類號: G06F8/654;G06F9/445;G06F13/42
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明屬于飛控計算機電子領域，具體涉及一種飛控計算機內多功能板軟件在線加載架構及方法，是一種便捷快速、硬件資源占用少的多塊功能板軟件同時在線升級方法。本發明主要使用各個功能板的FPGA資源，通過在FPGA內設計軟件在線升級的控制器實現各個功能板的軟件在線升級。

技術領域

本發明屬于飛控計算機電子領域，具體涉及一種飛控計算機內多功能板軟件在線加載方法，是一種便捷快速、硬件資源占用少的多塊功能板軟件同時在線升級方法。

背景技術

在飛控系統中飛控計算機是系統中的核心部件，其功能往往非常復雜，因此在一臺飛機計算機內部往往具有多塊實現不同功能的電路板。隨著飛機試飛或控制律的設計，這些功能板的軟件經常需要進行升級和維護，而實現在飛機上在線升級各個功能板軟件，是裝備可維護性的強制要求。在以往的在線升級方案中，需要針對每個功能板有一路軟件升級總線及離散量，但是如果功能板較多，就需要非常多的總線接口及離散量接口，導致飛控計算機對外插頭資源占用較多，但是其實這些資源只是在地面軟件升級時才使用，正常飛行中不使用，因此造成資源浪費。

發明內容

本發明的目的：使用最少的硬件資源實現飛控計算機內多功能板的軟件在線升級。本發明主要使用各個功能板的FPGA資源，通過在FPGA內設計軟件在線升級的控制器實現各個功能板的軟件在線升級。

本發明的技術方案：一方面，提供一種飛控計算機內多功能板軟件在線加載架構，所述在線加載架構包括：一個計算機升級串口RS422和多個多功能板；多個多功能板通過一個計算機升級串口RS422進行連接；

多功能板設置有串口驅動器、FPGA、與門和CPU；FPGA上設置有軟件升級控制器；

串口驅動器上設置有發送端口DO、接收端口RI、接收使能端RE*和發送使能端DE；FPGA設置有發送端FPGA_TX、發送使能端TX_EN、接收端FPGA_RX和LRM_ID接收端；CPU上設置有接收端口CPU_RX、發送端口CPU_TX端口和SOFT_UP狀態量接收端；

地空狀態量GSE和編程允許狀態量ISPL經與門綜合后生成SOFT_UP狀態量，并連接到串口驅動器的接收使能端RE*和CPU的SOFT_UP狀態量接收端；若SOFT_UP狀態量無效，則CPU正常執行原來的嵌入式軟件程序；若SOFT_UP狀態量有效，串口驅動器接收計算機升級串口RS422發送的數據包，并通過接收端口RI發送給FPGA的接收端FPGA_RX，FPGA的軟件升級控制器處理后經發送端FPGA_TX發送給CPU的接收端口CPU_RX，CPU根據接收的數據進行升級，同時通過發送端口CPU_TX反饋加載狀態給計算機升級串口RS422，以進行升級監控。

進一步地，軟件升級控制器對接收到的來自接收端口RI的數據與接收到的來自LRM_ID接收端的離散量進行對比，判斷是否將接收到的來自接收端口RI的數據轉發給CPU。

進一步地，FPGA控制串口驅動器的發送使能端DE，以控制控制串口驅動器是否向計算機升級串口RS422發送數據。

進一步地，CPU中內嵌有BOOTLOADER程序，該程序在上電檢測一次SOFT_UP狀態量來判斷是否更新CPU中的FLASH程序。

進一步地，離散量LRM_ID包括一個校驗位和N-1個數據位，N表示離散量的位數；通過設置離散量LRM_ID的校驗位來檢測N-1個數據位是否有故障。

進一步地，軟件升級控制器對接收到的來自接收端口RI的數據與接收到的來自LRM_ID接收端的離散量的N-1個數據位進行對比，判斷是否一致。

進一步地，假設FPGA檢測離散量LRM_ID的方法為奇校驗，則根據N-1個數據位中1的個數來設定校驗位：

如果N-1個數據位中1的個數為奇數，則檢驗位設定為0；