一种离散量接口同步控制装置，包括一组控制通道，并且该控制通道具有多个端口，另外该离散量接口同步控制装置还包括一通道端口映射寄存器，该通道端口映射寄存器根据预先设定的各离散量接口到控制通道及其端口的对应关系为每一离散量接口配置对应的控制通道与其端口，避免了传统的异步控制方式对设备安全关键性的影响，并且通过简化接口操作步骤，缩短操作时间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及离散量接口控制技术，特别是涉及安全/任务关键性航空电子设备的离散量接口控制技术。
技术介绍
在航空电子系统中广泛使用离散量接口，不同功能的航空电子设备可能具有数量众多、类型不同的离散量接口。离散量接口类型的差异体现在离散量信号的阻抗变换、信号隔离上；这些离散接口通常采用软件操作微控制器或微处理器所连接的数字接口来控制。依据控制方向，离散量接口包括离散量输入采集和离散量输出控制，离散量输入用于传感器的采集或设备状态的指示，如图1A所示；离散量输出用于作动器的控制或表征设备的操作指令，如图1B所示。例如用于飞机发动机参数采集、记录的设备可能需要采集几十路甚至上百路离散量输入的状态；基于综合模块化航空电子系统架构的飞机(如A380、B787)上，区域分布的远程输入输出接口设备用来实现区域范围内传感器、作动器与机上骨干网络的信息传递，其离散量接口可能多达上百路。进行航空电子设备开发的前期很难从上层需求中捕获到与离散量接口控制相关的要求，而且设计者也往往忽略了离散接口控制对系统安全的意义，另外系统需求更改或系统架构变化可能影响离散量接口的控制要求，使得设备不能很好地满足系统设计要求，甚至影响设备安全/任务关键性。同时离散量接口控制对系统安全/任务关键性的影响具有很强的隐蔽性，甚至在设备的整个生命周期内都难以被发现。航空电子设备要求有很高的安全/任务关键性，其离散量接口的控制方式会影响其安全/任务关键性。 因需求分析不完整和设计考虑不周全，当前航空电子设备离散量接口的控制大多采用异步控制方式，这种控制方式受任务优先级调度和中断服务等方面的影响，使得存在安全隐患，会触发系统虚警或错误的动作；例如离散量输出的顺序控制存在产生错误输出的风险，触发不符合预期要求的动作，影响操作安全；离散量输入的次序获取不能保证在同一时刻获取一组相关离散量的状态，从而离散量跳变时会采集错误的状态，引发错误的逻辑识别做出错误的动作，并且次序操作会增加延迟时间，影响设备执行操作的性能。具体可以基于一定假设的一组离散量接口控制操作为例对异步控制方式的过程并分析其可能对系统造成的影响。首先假设:(I) A、B组离散量在本次操作之前的状态均为假；(2)假定离散量输入状态检测操作时间均相同，为Ti，离散量输出控制操作时间均相同，为To，逻辑判断时间忽略；(3)假定真为1，假为O。操作要求:设备检测A组(2路，分别为11、12)离散量逻辑状态均真时，输出B组(三路，分别为01、02、03)离散量逻辑为真，机上作动器通过对B组离散量三选二表决来让飞机做出某项动作。其中具体的控制步骤如图2所示，包括如下步骤:步骤1:设备通过Il的采集接口检测出Il的逻辑状态为1，此时的状态为 000 ；步骤2:设备通过12的采集接口检测出12的逻辑状态为1，此时的状态为 000 ；步骤3:设备判断[12..II]的逻辑状态为11，此时的状态为000 ；步骤4:设备通过01的控制接口设置01的控制输出为1，的状态为001 ;步骤5:设备通过02的控制接口设置02的控制输出为1，此时的状态为011 ；步骤6:设备通过03的控制接口设置03的控制输出为1，此时的状态为111。在上述操作步骤(即为图3A中所示的S 1、S2、S3、S4、S5、S6)连续的情况下，逻辑控制状态的变化会如图3A所示；操作步骤4 (即S4)、步骤5 (即S5)会输出错误的逻辑控制状态即 =001和011。虽然两个错误状态保持时间很短且011状态作动器能识别与目标状态一致，但如果因某种原因使得001状态保持时间较长，而被作动器检测到会进而产生虚警或做出错误的动作。影响状态保持的原因有多种，例如出现更高优先级任务抢占资源、中断服务等，尤其是在频繁接口操作的时候出现系统异常导致死机或重启，这些应将将对系统造成严重后果。图3B为例错误逻辑状态持续较长的一种情况，其中001错误状态保持时间Ts4会保持高优先级任务和中断服务程序的运行时间一致。另外，采用异步控制方式进行示例操作时，需要对11和12进行两次离散量输入采集操作，和对01、02和03进行三次离散量输出控制操作，其操作时间T = 2Ti+3To。另外，逻辑控制 方法需要满足系统升级或需求变化对其灵活配置的要求。虽然可以硬件电路的更改或机上设备互联线缆的重新铺设来满足该要求，但会带来很大的工作量、成本和风险。因此为满足各种系统应用的要求，航空电子设备离散量接口控制技术要灵活、可靠，并满足实时性的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决现有的异步控制方式对设备安全关键性的影响，以及接口操作步骤复杂、操作时间较长的问题。为实现上述目的，实施本专利技术的离散量接口同步控制装置包括一组控制通道，并且该控制通道具有多个端口，另外该离散量接口同步控制装置还包括一通道端口映射寄存器，该通道端口映射寄存器根据预先设定的各离散量接口到控制通道及其端口的对应关系为每一离散量接口配置对应的控制通道与其端口。为实现上述目的，利用上述的离散量接口同步控制装置进行离散量采集的方法，其中该方法是通过离散量接口同步控制装置的通道端口映射寄存器所配置的控制通道及其端口同步采集离散量接口输入的信息。为实现上述目的，利用上述的离散量接口同步控制装置进行离散量输出控制的方法，其中该方法是通过离散量接口同步控制装置的通道端口映射寄存器所配置的控制通道及其端口同步进行离散量输出控制操作。依据上述主要特征，预先设定的各离散量接口到控制通道及其端口的对应关系可依据系统配置管理的要求，在某个控制通道故障时实时更改通道映射关系。依据上述主要特征，离散量接口同步控制装置通过一可编程逻辑器件实现。依据上述主要特征，上述的离散量接口共有64路，控制通道有4个，并且该控制通道为16位宽，通道、端口配置表有6位数据为离散量接口指示对应的通道及端口，其中4个控制通道要求离散量接口的通道配置位为2位，控制通道的16位宽度要求离散量接口的端口配置位为4位。与现有技术相比较，本专利技术提出依据系统设计要求，通过配置表的形式，进行各路离散量接口的通道和端口映射关系进行配置，避免了传统的异步控制方式对设备安全关键性的影响，并且通过简化接口操作步骤，缩短操作时间。附图说明图1A为离散量输入采集的示意图。 图1B为离散量输出控制的示意图。图2为现有的离散量接口异步控制方式的控制步骤示意图。图3A与图3B为图2所示的离散量接口异步控制方式的逻辑控制状态示意图。图3C为实施本专利技术离散量接口同步控制方法的逻辑控制状态示意图。图4为实施本专利技术离散量接口同步控制方法的一具体实施例的控制步骤示意图。图5实施本专利技术的离散量接口同步控制装置的系统框架图。图6为图5所示的实施例中的通道、端口配置表。具体实施方式请参阅图4所示，为实施本专利技术的一具体实施例的控制步骤示意图，其中此实施例的假设和操作要求均如图2所示的一样，其具体的控制步骤包括:步骤1:设备通过Il和12的采集接口检测出[12..1I]的逻辑状态为11，此时的状态为000，如图3C中的SI所示；步骤2:设备判断[12..1I]的逻辑状态为11，此时的状态为000，如图3C中的S2所示；步骤3:设备通过的控制接口设置的控制输出为有效，的状态为111，如图3C中的S3所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种离散量接口同步控制装置，其特征在于该离散量接口同步控制装置包括一组控制通道，并且该控制通道具有多个端口，另外该离散量接口同步控制装置还包括一通道端口映射寄存器，该通道端口映射寄存器根据预先设定的各离散量接口到控制通道及其端口的对应关系为每一离散量接口配置对应的控制通道与其端口。
【技术特征摘要】
1.一种离散量接口同步控制装置，其特征在于该离散量接口同步控制装置包括一组控制通道，并且该控制通道具有多个端口，另外该离散量接口同步控制装置还包括一通道端口映射寄存器，该通道端口映射寄存器根据预先设定的各离散量接口到控制通道及其端口的对应关系为每一离散量接口配置对应的控制通道与其端口。2.按权利要求1所述的离散量接口同步控制装置，其特征在于:预先设定的各离散量接口到控制通道及其端口的对应关系可依据系统配置管理的要求，在某个控制通道故障时实时更改通道映射关系。3.按权利要求1所述的离散量接口同步控制装置，其特征在于:离散量接口同步控制装置通过一可编程逻辑器件实现。4.按权利要求1所述的离散量接口同步控制装置，其特征在于:上述的离散量接口共有64路，控制通道有4个，并且该控制通道为16位宽，通道、端口配置表有6位数据为离散量接口指示对应的通道及端口，其中4个控制通道要求离散量接口的通道配置位为2位，控制通道的16位宽度要求离散量接口的端口配置位...
【专利技术属性】
技术研发人员：任齐凤，
申请(专利权)人：中国航空无线电电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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