基于航电系统的显示工具设计与实现

杜建华　瞿海娜　万菁昱

摘要：随着航电系统的发展，航电系统功能越来越多，也越来越复杂，因此航电系统软件项目也越来越多。该文主要提出了基于航电系统的显示工具分析与设计，分析了显示工具的框架结构，研究了工具端和目标端消息交互流程，给出了工具端和目标端结构设计，为航电系统显示工具的设计与实现提供可参考依据。

关键词：航电系统；工具；显示工具

近年来嵌入式领域得到了迅猛发展，嵌人式系统已经无处不在，嵌入式系统的开发也变得越来越复杂，软硬件的复杂度都大幅度增加。而市场对于嵌入式系统的开发周期要求也越来越高，这对于嵌入式开发工具提出了新的挑战。航空电子系统是飞机重要的组成部分，在几十年的发展中，系统结构不断演变，经历了一个从分立式、联合式、综合化到高度综合化的发展过程。随着综合化航电系统的发展，航电系统功能模块也越来越多，越来越复杂，因此航电系统软件项目也越来越多。目前，航电系统软件维护信息很大一部分是通过串口进行输出显示，给研发人员维护带来了不便，如只有在串口打开时，才能查看或捕获显示信息，而且串口输出占用目标系统的执行时间，影响系统执行效率。此外，目标主机应用的输出信息通过串口显示，内容多且杂乱。本文主要提出了基于航电系统显示工具分析与设计，其目的是为航电系统型号项目，尤其是驱动软件项目，提供一种输出信息按照模块级别分类显示，以利于显示信息的查看和项目维护及故障定位。

1显示工具应用结构

1.1显示工具应用结构

如图1所示，显示工具通过传输通道连接到目标机系统，实现目标机系统模块的显示信息分类型分级别的输出到显示工具。传输通道由通信处理模块实现，传输通道可包括多种传输通信，如以太网，串口，光纤等。

显示工具基于WINDOWS系统平台，采用VC集成开发环境，包括配置处理，显示处理，通信处理。配置处理主要完成人机交互信息的配置处理，包括菜单栏，工具栏和窗口配置等。显示处理主要完成按照系统模块分类型分级别的显示输出。通信处理为显出处理提供通信服务，显示处理通过使用通信处理提供的API接口服务，完成目标机显示信息的输出。

目标机基于嵌入式系统平台，包括系统模块，配置处理，显示处理和通信处理。系统模块通过使用显示处理提供的API接口服务，将需要显示信息输出到显示工具。配置处理主要用于处理和存储显示工具的配置信息。控制消息的配置信息。显示处理主要为系统模块提供API接口服务，完成系统模块分类型分级别的显示输出。通信处理为显出处理提供通信服务，显示处理通过使用通信处理提供的API接口服务，将目标机显示信息传输给显示工具进行分类型分级别的显示输出。

1.2显示工具交互示意图

如图2所示，显示工具和目标机交互的消息主要分为两类：一类为打开和关闭窗口的控制消息，另一类为传输显示的数据消息。

1.3显示工具传输示意图

如图3所示，对于控制消息，数据体主要存放窗口列表。窗口头部包括操作码，操作窗口数目，保留字段。对于数据消息，数据体主要存放显示数据。窗口头部包括操作码，窗口编号，输出级别，保留字段。通信头部由具体的通信协议决定。

2显示工具结构设计

显示工具设计主要包括显示工具和目标机结构设计。

2.1显示工具设计

显示工具包括界面设计，配置处理设计，通信处理设计，显示处理设计等。

2.1.1界面设计

如图4所示，显示工具界面主要包括菜单栏，按钮栏和显示栏。

菜单栏包括文件，配置，窗口和帮助菜单项。文件菜单项完成文件保存，文件打开，文件关闭等。配置菜单项包括通信类型配置，通信参数配置等。其中，通信类型包括串口，网口，光纤等。通信参数配置主要包括通信类型，通信地址，通信类型优先级等。窗口菜单项包括窗口创建，窗口打开，窗口关闭，窗口配置，窗口保存等。其中窗口配置窗口属于哪儿系統模块，窗口打印颜色，窗口打印级别等。帮助菜单项主要包括显示工具版本号，显示工具使用说明等。

按钮栏包括打开，配置，保存，查找，显示等。打开按钮用于打开显示文件。配置按钮用于配置通信类型及通信参数。保存按钮用于保存或捕获窗口的显示信息到文本文件，并存入到磁盘。查找按钮用于在显示文件中以字符串方式查找信息。显示按钮用于配置窗口的打印级别，决定系统模块窗口显示哪类打印信息。

显示栏包含与系统模块相对应的显示窗口，用于显示系统模块的显示信息。显示栏包括的窗口数最大为256个。

2.1.2配置处理设计

配置处理主要完成工具界面通信配置，窗口配置等配置信息处理及存储。通信配置包括：首先，用户通过工具界面输出通信配置参数，配置处理进行相应的合法性检查处理并存储本地。其次，将与工具端的相关的通信参数配置提交给通信处理，由通信处理完成相应的初始化处理等。窗口配置包括：首先，用户通过工具界面进行相应的窗口配置操作，配置处理进行相应的合法性检查处理并存储本地。其次，将窗口相关的窗口参数配置提交给显示处理，由显示处理进行相应的初始化处理等。

2.1.3通信处理设计

如图5所示，通信处理模块包括通信软件接口模块，通信模块。通信软件接口模块实现对各通信模块服务接口的封装，为显示处理提供统一的通信接口，屏蔽了底层通信模块的差异性。通信软件接口模块主要提供了发送和接收控制消息接口，接收数据消息接口，通信配置接口等。通信模块的数量与显示工具支持的传输通道有关系。通信模块负责与目标机进行通信，将接收到的数据包处理后提交给显示处理模块。

2.1.4显示处理设计

显示处理主要完成接收窗口数据包，解析窗口数据包，获取显示数据，窗口显示数据，如图6所示。

2.2目标机工具设计

目标机工具设计包括配置处理设计，通信处理设计，显示处理设计等。

2.2.1配置处理设计

配置处理完成显示工具发送的控制消息中关于通信配置和窗口配置参数信息存储，并完成通信类型的配置，窗口初始化等工作。

2.2.2通信处理设计

目标机端的通信处理与工具端的通信处理基本相同。通信处理模块包括通信软件接口模块，通信模块。通信软件接口服务有点区别。目标机端的通信软件接口模块主要提供了发送和接收控制消息接口，发送数据消息接口等。

2.2.3显示处理设计

显示处理主要完成发送和接收窗口数据包，组装和解析窗口数据包。

3结束语

随着航电系统发展及广泛应用，航电系统功能模块也越来越多，系统显示输出信息通过串口输出，无论是信息显示，还是故障定位都很难满足工作的需求。基于航电系统的显示工具正是为了使输出信息按照模块级别分类显示，以利于项目研发人员管理和控制显示信息，以利于项目外场维护，以利用同类型项目提供通用化的系统显示工具。