CN105607923A - 一种跨平台的航空电子系统配置数据生成与恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于计算机应用软件技术领域，具体涉及一种跨平台的航空电子系统配置数据生成与恢复方法。该方法的具体步骤是：1)在PC机端对配置数据文件进行编辑，并保存为XML格式的配置文件；2)在PC机端将XML格式的配置文件转换成二进制格式的可加载数据文件；3)将二进制格式的可加载数据文件中的二进制数据传输至目标机端；4)目标机端通过特征码确认方式和CRC校验方式对二进制格式的可加载数据完整性进行校验；5)在目标机端将接收到的二进制数据转换成可供目标机端程序直接使用的数据格式。通过使用本方法实现了在不同硬件或者软件的环境下通用的配置数据的生成与恢复。

Description

一种跨平台的航空电子系统配置数据生成与恢复方法

技术领域

本发明属于计算机应用软件技术领域，具体涉及一种跨平台的航空电子系统配置数据生成与恢复方法。

背景技术

在高度综合化的航空电子系统中，需要进行大量的数据采集、整理、计算以及显示输出、系统控制等不同的任务，这些大量的航电任务，不可能在同一个模块上完成，因此，就需要航电系统中的各种模块，在系统配置数据的指导下协同工作。

系统配置数据包含了整个航电系统的全部配置描述信息，需要在航电系统内所有类型的模块上使用，而系统中的各种模块，根据实际运行的任务性质不同，需要采用不同的硬件(例如：DSP、PPC、X86等)以及软件(例如：平板操作系统、分区操作系统等)设计，因此，跨平台的航电系统配置数据的生成与恢复，对综合化航电系统的高效运行具有重要的意义。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提出了一种在不同硬件或者软件的环境下通用的配置数据的生成与恢复方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提出了一种跨平台的航空电子系统配置数据生成与恢复方法，其改进之处是，包括以下步骤：

1)在PC机端对配置数据文件进行编辑，并保存为XML格式的配置文件；

2)在PC机端将XML格式的配置文件转换成二进制格式的可加载数据文件；

3)将二进制格式的可加载数据文件中的二进制数据传输至目标机端；

4)目标机端通过特征码确认方式和CRC校验方式对二进制格式的可加载数据完整性进行校验，若校验成功，则进行步骤5)，若校验失败，则丢弃数据，返回步骤3)；

5)在目标机端将接收到的二进制数据转换成可供目标机端程序直接使用的数据格式。

上述步骤3)将二进制格式的可加载数据文件中的二进制至数据传输至目标机端包括三种方式：

A、将二进制格式的可加载数据直接存储在目标机端的非易失存储器内；

B、将二进制格式的可加载数据以文件形式存储在目标机端的文件系统中；

C、目标机端直接访问存储在PC机端的二进制格式的可加载数据文件。

上述特征码格式表示在配置数据的二进制格式起始位置，插入16字节的字符序列，将此序列作为配置数据的特征码；目标机端在确认配置数据有效性时，会读取二进制格式数据的起始16个字符，将读取的字符序列与特征码进行比对，二者完全匹配，认为特征码确认通过；

CRC校验确认方式表示在配置数据的末尾，插入1个字节的CRC校验值，目标机端在确认配置数据有效性时，会对配置数据的二进制格式进行CRC运算，然后将得到的结果与配置数据末尾存储的CRC校验值进行比对，二值相同则CRC校验确认通过。

本发明的优点在于：

1、本发明方法能够适用于不同硬件或者软件的环境下的配置数据的生成与恢复，大大减少了PC机端的工作量。

2、本发明将二进制格式的可加载数据文件中的二进制至数据传输至目标机端采用了三种方式增加了目标机端数据使用的灵活性。

3、本发明采用特征码确认方式和CRC校验方式结合的方式进行数据校验，提高了数据使用的可靠性。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

跨平台的航空电子系统配置数据生成与恢复方法的整个工作流程见图1，具体的流程包括以下部分：

1)在PC机端对配置数据文件进行编辑，并保存为XML格式的配置文件；

2)在PC机端将XML格式的配置文件转换成二进制格式的可加载数据文件；

3)将二进制格式的可加载数据文件中的二进制数据传输至目标机端；

4)目标机端通过特征码确认方式和CRC校验方式对二进制格式的可加载数据完整性进行校验；若校验成功，则进行步骤5)，若校验失败，则丢弃数据，返回步骤3)；

5)在目标机端将接收到的二进制数据转换成可供目标机端程序直接使用的数据格式。

以下对本发明的具体步骤进行详细说明：

1、在PC机端对配置数据文件进行编辑，并保存为XML格式的配置文件；

PC机端配置数据的编辑

综合化航空电子系统的复杂性，使得系统配置数据的内容非常庞杂，因此，需要在PC机端对配置数据内容进行可视化的编辑，同时，为了减化系统集成人员的工作，以及降低数据配置工作出错的概率，系统配置数据的编辑环境需要一个非常友好的用户操作界面。考虑到系统配置数据的编辑环境在不同PC平台之间的用户界面一致性，本方案采用跨平台的Eclipse开发框架以及JAVA语言，对系统配置数据的编辑环境进行开发与维护。

PC机端配置数据的编辑环境包括以下功能：

a)新建一个系统配置数据文件

b)打开一个已存在的系统配置数据文件

c)对当前已打开的系统配置数据文件中的元素进行各种编辑操作，包括：创建、删除、复制、粘贴等。

d)将系统配置数据文件的部分内容导出为独立的XML文件

e)将独立的XML文件内容导入到当前已打开的系统配置数据文件

f)保存对当前已打开的系统配置数据文件的修改

g)生成当前已打开的系统配置数据文件对应的目标机端二进制格式

PC机端配置数据的存储

系统配置数据需要以文件的形式存储在PC机上，为了保证系统配置数据的通用性，存储系统配置数据内容的文件，采用国际通用的XML格式的标记语言进行描述，因此，需要给所有系统配置数据元素定义唯一的XML标签，同时，对每个数据元素项的合理取值范围进行限定。

配置数据中各种类型元素的取值范围如下：

BYTE数值型：8位二进制数；

WORD数值型：16位二进制数；

DWORD数值型：32位二进制数；

字符型：26个字母(包括大小写)、‘0’-‘9’十个数字字符、以及下划线‘_’；

字符串型：作为名称不超过31个字符，其它字符串不超过255个字符；

枚举型：枚举列表中的某个值；

布尔型：TRUE、FALSE。

2、在PC机端将XML格式的配置文件转换成二进制格式的可加载数据文件；

PC机端XML格式的系统配置数据文件并不适合目标机端的嵌入式系统使用，因此，需要在PC机端将其转换为可供目标机端嵌入式系统使用的格式。考虑到不同的嵌入式系统采用不同的硬件(例如：DSP、PPC、X86等)以及软件(例如：平板操作系统、分区操作系统等)设计，为了实现配置数据的跨平台使用，配置数据的生成格式只能采用与硬件体系结构、操作系统、编译环境等各种软硬件设计无关的原始二进制格式。在原始的二进制格式中，所有数值型信息都采用大端方式存储，所有字符串型信息都以‘\0’为结束标志，所有数据流型信息都会在信息存储的最开始，记录该数据流的总字节数。另外，系统配置数据会根据实际使用情况，被划分为若干个不同的类型，在原始二进制生成格式中，会对各个类型的配置数据所对应的生成数据，相对于二进制格式起始位置的偏移及数据大小进行详细的描述，以方便对不同类型系统配置数据的快速检索。

3、将二进制格式的可加载数据文件中的二进制数据传输至目标机端；

为了方便目标机端对配置数据的使用，PC机端生成的配置数据二进制格式，需要以一定的方式在目标机端进行存储。

本方案对目标机端配置数据提供可供调试阶段与运行阶段共同使用的通用存储方式，另外，还提供一种可供调试阶段使用的专用存储方式，分述如下：

通用存储方式1：在目标机端的非易失存储器上，开辟一段专用存储区域，将PC机端生成的配置数据的二进制格式，通过加载工具固化到该区域，目标机端需要使用配置数据时，直接对该存储区域进行数据读取即可。该存储方式简单易行，可以在所有目标机端使用。

通用存储方式2：在目标机端的文件系统中，创建一个专用名称的文件cfginfo.dat，将PC机端生成的配置数据的二进制格式，通过加载工具存储到cfginfo.dat文件中进行保存，目标机端需要使用配置数据时，通过目标机文件系统的访问接口，对cfginfo.dat文件的内容进行读取即可。该存储方式需要目标机端支持建立在非易失存储设备上的文件系统。

调试专用的存储方式：在目标机端启动主机文件系统访问服务，目标机端需要使用配置数据时，通过主机文件系统访问服务接口，直接访问PC机端，存储配置数据二进制格式的文件内容即可。该存储方式只能够在与PC机相连接的调试阶段使用，同时，还需目标机端提供对主机文件系统访问操作的支持。

以上三种存储方式，在不同的目标机端，根据软硬件设计方案，选择实现一种或多种存储方式。

4、目标机端通过特征码确认方式和CRC校验方式对二进制格式的可加载数据完整性进行校验；若校验成功，则进行步骤5)，若校验失败，则丢弃数据，返回步骤3)；

对于加载到目标机端配置数据的二进制格式，在恢复使用之前，必须确保在加载过程中没有发生传输错误，因此，就需要对目标机端配置数据的二进制格式进行有效性确认。

对于系统配置数据二进制格式的有效性确认，本方案采用特征码确认和CRC校验确认两种策略相结合的方式，分述如下：

特征码确认方式：在配置数据的二进制格式起始位置，插入16字节的特殊字符序列，将此序列作为配置数据的特征码，目标机端在确认配置数据有效性时，会读取二进制格式数据的起始16个字符，将读取的字符序列与事先约定好的字符序列(特征码)进行比对，只有二者完全匹配，才能认为特征码确认通过。

CRC校验确认方式：在配置数据的末尾，插入1个字节的CRC校验值，目标机端在确认配置数据有效性时，会对配置数据的二进制格式进行CRC运算，然后将得到的结果与配置数据末尾存储的CRC校验值进行比对，二值相同则CRC校验确认通过。

由于CRC校验确认会花费相对较长的时间，因此，本方案对配置数据有效性的确认，会首先进行特征码确认，特征码确认通过之后，再进行CRC校验确认，只有两种确认方式都获得通过，才能认为配置数据是有效的。

5、在目标机端将接收到的二进制数据转换成可供目标机端程序直接使用的数据格式，各个应用程序可进行访问。

PC机端生成的配置数据的二进制格式，为了实现跨平台通用，数据存储采用了最原始的字节流方式，这种方式存储的数据并不适合目标机端的运行程序直接使用，因此，在目标机端的应用程序使用配置数据之前，需要有专门的程序将PC机端生成的配置数据的二进制格式，转换为应用程序更容易使用的数据结构方式，同时，在各个应用程序并发访问的情况下，为了保证配置数据的正确性、一致性，还需要给应用程序提供一组充分验证的、唯一的配置数据访问接口，所有应用程序对配置数据的访问都只能通过这组接口完成。

配置数据的访问接口包括以下功能：

a)获取整个配置数据元素的根节点；

b)获取指定节点下，指定名称的配置元素的根节点；

c)获取数值型元素的配置值；

d)获取字符串型元素的配置值；

e)获取数据流型元素的配置值。

Claims (3)

1.一种跨平台的航空电子系统配置数据生成与恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在PC机端对配置数据文件进行编辑，并保存为XML格式的配置文件；

2)在PC机端将XML格式的配置文件转换成二进制格式的可加载数据文件；

3)将二进制格式的可加载数据文件中的二进制数据传输至目标机端；

4)目标机端通过特征码确认方式和CRC校验方式对二进制格式的可加载数据完整性进行校验，若校验成功，则进行步骤5)，若校验失败，则丢弃数据，返回步骤3)；

5)在目标机端将接收到的二进制数据转换成可供目标机端程序直接使用的数据格式。

2.根据权利要求1所述的跨平台的航空电子系统配置数据生成与恢复方法，其特征在于：所述步骤3)将二进制格式的可加载数据文件中的二进制至数据传输至目标机端包括三种方式：

A、将二进制格式的可加载数据直接存储在目标机端的非易失存储器内；

B、将二进制格式的可加载数据以文件形式存储在目标机端的文件系统中；

C、目标机端直接访问存储在PC机端的二进制格式的可加载数据文件。

3.根据权利要求1所述的跨平台的航空电子系统配置数据生成与恢复方法，其特征在于：所述特征码格式表示在配置数据的二进制格式起始位置，插入16字节的字符序列，将此序列作为配置数据的特征码；目标机端在确认配置数据有效性时，会读取二进制格式数据的起始16个字符，将读取的字符序列与特征码进行比对，二者完全匹配，认为特征码确认通过；

CRC校验确认方式表示在配置数据的末尾，插入1个字节的CRC校验值，目标机端在确认配置数据有效性时，会对配置数据的二进制格式进行CRC运算，然后将得到的结果与配置数据末尾存储的CRC校验值进行比对，二值相同则CRC校验确认通过。