CN111049566B - 信息传递方法和机载lrm模块 - Google Patents
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Abstract
本发明属于计算机软件领域，具体涉及到一种信息传递方法和机载LRM模块。所述机载LRM模块包括存储背板和通用处理模块，所述存储背板和所述通用处理模块之间连接有PCI桥；所述方法包括：将所述PCI桥初始化成非透明传输方式，所述PCI桥作为共用存储空间；所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递。利用大容量数据背板与通用处理模块之间的PCI桥这个唯一的连接通道，通过软件方式解决了大容量数据背板的信息传递需求，实现了其信息的双向传递以及文件的单向传递。使大容量数据背板不再成为IMA核心系统中的信息孤岛，并且能够根据模块的左右两侧位置进行自适应。
Description
技术领域
本发明属于计算机应用领域，具体涉及到一种信息传递方法和机载LRM模块。
背景技术
航空电子系统自诞生以来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，从各分系统相互独立到采用模块化高度综合的层次型结构。综合化模块化航空电子(Integrated Modular Avionics，简称IMA)系统架构是当今航空电子系统的主流架构模型，采用可重配的通用模块构建复杂的航空电子系统，有助于提升系统的可用性、增加系统的健壮性、大幅度减少系统的体积、功耗及全寿命周期成本。
现场可更换模块(Line Replaceable Module，简称LRM)是IMA系统的基本硬件单元，在航电系统中提供一个或者多个结构功能，具有高度集成、通用化、故障隔离、带有自检测和维护接口等特点。
一个典型的IMA核心系统可以包括3-4个通用处理模块、1个数据存储模块、 2个机载网络交换模块和2个电源模块等，模块之间通过高速航空全双工交换式以太网(AFDX)互连。其中数据存储模块，即机载LRM模块是由通用处理模块加大容量存储背板构成，大容量存储背板通过PCI桥与通用处理模块连接，执行机载网络数据捕获任务，只与交换机模块有单向的数据通路，与其他模块之间不能直接交互。但是，大容量存储背板执行其功能需要从其他模块获取飞行架次信息、当前时间信息等信息，也需要向IMA系统上报其自检测结果，也需要获取其捕获配置表文件，以及自身可执行文件。
可见，亟需一种能实现机载LRM模块内部的之间的信息传递方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种信息传递方法和机载LRM模块，以解决上述技术问题，具体如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种信息传递方法，应用于机载LRM模块，所述机载LRM模块包括存储背板和通用处理模块，所述存储背板和所述通用处理模块之间连接有PCI桥；所述方法包括：
将所述PCI桥初始化成非透明传输方式，所述PCI桥作为共用存储空间；
所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递。
可选的，所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递的步骤，包括：
所述通用处理模块在所述共用存储空间的第一目标地址存储与所述第一目标地址对应的目标信息，其中，所述目标信息包括所述通用处理模块的位置信息、当前时间信息、当前飞行架次信息和自检通知信息中的任一种，不同信息对应的地址不同；
所述存储背板从所述第一目标地址读取所述目标信息。
可选的，若所述目标信息为自检通知信息；
所述存储背板从所述第一目标地址读取所述目标信息的步骤之后，所述方法包括：
所述存储背板将基于所述自检通知信息的自检结果存储到所述共用存储空间的第二目标地址；
所述通用处理模块从所述第二目标地址读取所述自检结果。
可选的，所述存储背板将基于所述自检通知信息的自检结果存储到所述共用存储空间的第二目标地址的步骤之后，所述方法还包括：
所述存储背板将所述第一目标地址的所述自检通知信息清除；
所述通用处理模块从所述第二目标地址读取所述自检结果的步骤，包括：
所述通用处理模块周期性地读取所述第二目标地址的数据，在确定所述第一目标地址的所述自检通知信息清除之后，从所述第二目标地址读取所述自检结果。
可选的，所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递的步骤之前，所述方法还包括：
所述通用处理模块在上电初始化时，将所述共用存储空间内的全部数据清除。
所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递的步骤，包括：
所述通用处理模块在所述共用存储空间的第三目标地址存储与所述第三目标地址对应的目标文件，其中，所述目标文件包括捕获配置表、RomPayload文件和可执行文件；
所述存储背板从所述第三目标地址读取所述目标文件。
可选的，所述通用处理模块在所述共用存储空间的第三目标地址存储与所述第三目标地址对应的目标文件的步骤，包括：
所述通用处理模块从所述共用存储空间的第四目标地址读取文件传输状态，其中，所述文件传输状态包括正常、重传和正在读取文件内容中的任一种；
若所述文件传输状态为正常或者重传，在所述共用存储空间的第三目标地址存储与所述第三目标地址对应的目标文件；
所述存储背板从所述第三目标地址读取所述目标文件的步骤之后，所述方法还包括：
在所述第四目标地址写入文件传输状态为正常。
可选的，根据本发明所述的方法，其特征在于，所述PCI桥具有16M处理空间；
所述通用处理模块一端的地址空间为：0x0f000000～0x0fffffff，所述存储背板一端的地址空间为0x50000000～0x50ffffff。
第二方面，本发明实施例提供了一种机载LRM模块，所述机载LRM模块包括存储背板和通用处理模块，所述存储背板和所述通用处理模块之间连接有PCI 桥；
所述PCI桥初始化成非透明传输方式，所述PCI桥作为共用存储空间；
所述存储背板和所述通用处理模块用于分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递。
可选的，所述通用处理模块用于在所述共用存储空间的第一目标地址存储与所述第一目标地址对应的目标信息，其中，所述目标信息包括所述通用处理模块的位置信息、当前时间信息、当前飞行架次信息和自检通知信息中的任一种，不同信息对应的地址不同；
所述存储背板用于从所述第一目标地址读取所述目标信息。
本发明根据IMA核心系统数据存储背板的设计特点，利用大容量数据背板与通用处理模块之间的PCI桥这个唯一的连接通道，通过软件方式解决了大容量数据背板的信息传递需求，实现了其信息的双向传递以及文件的单向传递。使大容量数据背板不再成为IMA核心系统中的信息孤岛，并且能够根据模块的左右两侧位置进行自适应。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种信息传递方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的信息传递方法所应用的机载LRM模块所在的 IMA核心系统的硬件架构图；
图3为本发明实施例提供的信息传递方法所涉及的物理空间分配图；
图4为本发明实施例提供的信息传递方法所涉及的软件接口封装调用图。
具体实施方式
参见图1，为本发明实施例提供的一种信息传递方法的流程示意图。所述信息传递方法应用于机载LRM模块。如图2所示为机载LRM模块所在IAM核心系统的架构图。所述机载LRM模块包括存储背板和通用处理模块，所述存储背板和所述通用处理模块之间连接有PCI桥。大容量存储背板执行其功能需要从其他模块获取飞行架次信息，当前时间信息，需要向系统上报其自检测结果，需要能够获取其捕获配置表文件，以及自身可执行文件(2个)，包含消息的双向传递以及文件的单向传递。根据硬件设计，数据存储背板是由通用处理模块加大容量存储背板构成，大容量存储背板通过PCI桥与通用处理模块连接，执行机载网络数据捕获任务，只与交换机模块有单向的数据通路，与其他模块之间不能直接交互。
如图1所示，所述信息传递方法主要包括以下步骤：
S101，将所述PCI桥初始化成非透明传输方式，所述PCI桥作为共用存储空间；
根据具体芯片，将PCI桥初始化成非透明传输方式，通常为16M空间。通用处理模块一端为主端，大容量存储背板一端为从端。两端之间可以看作是共享同一段数据存储区，均可以从各自不同的地址(根据初始化时的设置)进行访问。
通用处理模块一端的地址空间为：0x0f000000～0x0fffffff，大容量存储背板一端的地址空间为0x50000000～0x50ffffff，地址空间的分配方案如图3所示。
S102，所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递。
可选的，若所述目标信息为自检通知信息；
所述存储背板从所述第一目标地址读取所述目标信息的步骤之后，所述方法包括：
所述存储背板将基于所述自检通知信息的自检结果存储到所述共用存储空间的第二目标地址；
所述通用处理模块从所述第二目标地址读取所述自检结果。
可选的，所述存储背板将基于所述自检通知信息的自检结果存储到所述共用存储空间的第二目标地址的步骤之后，所述方法还包括：
所述存储背板将所述第一目标地址的所述自检通知信息清除；
所述通用处理模块从所述第二目标地址读取所述自检结果的步骤，包括：
所述通用处理模块周期性地读取所述第二目标地址的数据，在确定所述第一目标地址的所述自检通知信息清除之后，从所述第二目标地址读取所述自检结果。
可选的，所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递的步骤之前，所述方法还包括：
所述通用处理模块在上电初始化时，将所述共用存储空间内的全部数据清除。
所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递的步骤，包括：
所述通用处理模块在所述共用存储空间的第三目标地址存储与所述第三目标地址对应的目标文件，其中，所述目标文件包括捕获配置表、RomPayload文件和可执行文件；
所述存储背板从所述第三目标地址读取所述目标文件。
可选的，所述通用处理模块在所述共用存储空间的第三目标地址存储与所述第三目标地址对应的目标文件的步骤，包括：
所述通用处理模块从所述共用存储空间的第四目标地址读取文件传输状态，其中，所述文件传输状态包括正常、重传和正在读取文件内容中的任一种；
若所述文件传输状态为正常或者重传，在所述共用存储空间的第三目标地址存储与所述第三目标地址对应的目标文件；
所述存储背板从所述第三目标地址读取所述目标文件的步骤之后，所述方法还包括：
在所述第四目标地址写入文件传输状态为正常。
下面分别从数据和文件两个角度进行设计。
1.数据的双向传输
1)数据的传输需求包括：
A.通用处理模块向大容量存储背板：
a)模块位置；
b)当前时间信息；
c)当前飞行架次信息；
d)通知大容量存储背板进行BIT操作。
B.大容量存储背板向通用处理模块：
a)BIT执行结果。
可选的，所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递的步骤，包括：
所述通用处理模块在所述共用存储空间的第一目标地址存储与所述第一目标地址对应的目标信息，其中，所述目标信息包括所述通用处理模块的位置信息、当前时间信息、当前飞行架次信息和自检通知信息中的任一种，不同信息对应的地址不同；
所述存储背板从所述第一目标地址读取所述目标信息。
2)数据在PCI非透明桥中的安排如下表所示：
表1数据在PCI非透明桥中的存放位置
3)通用处理模块的数据读写时机为：
初始化：通用处理模块在上电初始化时，将地址空间为0x0f000000～0x0fffffff的数据全部初始化为0xFFFFFFFF；
模块位置：通用处理模块在上电初始化完成后，读取到当前的模块位置信息，写入0x0f000000地址，以通知大容量存储背板。
当前时间信息：通用处理模块在上电初始化完成后，读取到当前的时间信息，写入0x0f000010地址，以通知大容量存储背板。飞行过程中，当时间信息中的日期发生改变时，通用处理模块更新时间信息。
当前飞行架次信息：通用处理模块在上电初始化完成后，读取到当前的飞行架次信息，写入0x0f000040地址，以通知大容量存储背板。飞行过程中，当飞行架次发生改变时，通用处理模块更新当前飞行架次信息。
通知大容量存储背板进行BIT操作：通用处理模块在收到机载中央维护系统的BIT请求时，向0x0f000050地址写入通知大容量存储背板进行BIT操作信息，并且周期性读该地址的数据。
BIT执行结果：通用处理模块在收到机载中央维护系统的BIT请求时，向0x0f000050地址写入通知大容量存储背板进行BIT操作信息，并且周期性读取 0x0f000050地址的数据，当数据变为0xff时，从0x0f000058地址读取大容量存储背板的BIT测试结果。
4)大容量存储背板的数据读写时机为：
初始化：大容量存储背板硬件初始化操作后，从地址0x50000008读取数据，当读取的数据为0xFF时，认为通用处理模块已经完成上电初始化，此时即为大容量存储背板初始化完成。
模块位置：大容量存储背板在完成初始化后，从0x50000000地址读取模块位置信息。
当前时间信息：大容量存储背板在完成初始化后，从0x50000010地址读取当前时间信息，之后每次创建新文件时读取一次。
当前飞行架次信息：大容量存储背板在完成初始化后，从0x50000010地址读取当前飞行架次信息，之后每次创建新文件时读取一次。
通知大容量存储背板进行BIT操作：大容量存储背板在完成初始化后，每隔1秒从0x50000050地址读取一次，如果为非0xFF的值，则根据相应的值执行相应的BIT操作。在BIT操作完成后，向0x50000058地址写入BIT结果，之后向0x50000050地址写入0xFF。
BIT执行结果：大容量存储背板在完成初始化后，每隔1秒从0x50000050 地址读取一次，如果为非0xFF的值，则根据相应的值执行相应的BIT操作。在 BIT操作完成后，向0x50000058地址写入BIT结果，之后向0x50000050地址写入0xFF。
2.文件的单向传输
1)文件的传输需求
文件的传输需求只包括从通用处理模块向大容量存储背板一个方向。文件分别为：
a)捕获配置表(.dat)：不超过512K字节
b)RomPayload文件(.bin)：不超过10K字节
c)可执行文件(.bin)：不超过7M字节
2)文件在PCI非透明桥中的安排如下表所示：
表2文件在PCI非透明桥中的存放位置
3)通用处理模块的数据读写时机为：
初始化：通用处理模块在上电初始化时，将地址空间为0x0f000000～0x0fffffff的数据全部初始化为0xFFFFFFFF；
文件写入：通用处理模块通过ARINC615A协议从地面加载设备收到需要发送给大容量存储背板的文件完成后，在0x0f000060地址(文件a)或者0x0f000064 地址(文件b)或者0x0f000068地址(文件c)地址检测文件写完成标志位，如果标识位为0xFF(正常)或者0xAA(重传)，即表示没有进行文件传输，此时可以启动文件写入过程，向0x0f000090地址(文件a)或者0x0f0800A0地址(文件b)或者0x0f090000地址(文件c)写入文件内容。
文件写完成：通用处理模块完成文件写入操作后，向0x0f000080地址(文件a)或者0x0f000084地址(文件b)或者0x0f000088地址(文件c)写入文件长度，然后向0x0f000070地址(文件a)或者0x0f000074地址(文件b)或者 0x0f000078地址(文件c)地址写入文件32位校验和，然后向0x0f000060地址 (文件a)或者0x0f000064地址(文件b)或者0x0f000068地址(文件c)地址写入文件写完成标志位。
4)大容量存储背板的数据读写时机为：
初始化：大容量存储背板硬件初始化操作后，从地址0x50000008读取数据，当读取的数据为0xFF时，认为通用处理模块已经完成上电初始化，此时即为大容量存储背板初始化完成。
文件标志读取：大容量存储背板在完成初始化后，每隔5秒读取一次文件写完成标志位，读取位置在0x50000060地址(文件a)和0x50000064地址(文件b)和0x50000068地址(文件c)地址。一旦读到有文件写完成标志，启动文件内容读取过程。
文件内容读取：下面以文件a为例介绍文件内容读取过程，文件b和c的过程类似。大容量存储背板在读到文件a写完成标志后，从0x50000080地址读取文件a的实际长度，然后从0x50000090地址开始，读取文件a实际长度的内容，计算校验和。从0x50000070地址读取文件a的传入校验和，与计算的校验和进行对比，如果对比结果相同，文件内容读取完成，否则为读取失败。
更新写完成标志：大容量存储背板完成文件内容正确读取后，向0x50000060 地址写入0xFF，错误读取文件内容后，向0x50000060地址写入0xAA。
3.接口的封装
上述操作提供给不同的使用者，为了使用中的方便，上述相应操作根据需要封装成不同软件的接口。接口的封装和调用如附图4所示。
1)通用处理模块
初始化接口：完成数据和文件传输所需的初始化操作，封装在板级支持包中，上电后默认调用。
模块位置接口：完成模块位置传输操作，封装在板级支持包中，上电后默认调用。
当前时间信息接口：完成当前时间信息传输操作，封装在板级支持包中，上电后默认调用一次，通过系统调用提供给应用软件使用，在应用软件需要时调用。
当前飞行架次信息接口：完成当前飞行架次信息传输操作，封装在板级支持包中，通过系统调用提供给应用软件使用，在应用软件需要时调用。
大容量存储背板BIT接口：包含通知大容量存储背板进行BIT操作和获取大容量存储背板BIT结果，封装在板级支持包中，通过系统调用提供给应用软件使用，在应用软件需要时调用。
文件传输接口：向大容量存储背板传输三种不同的文件，封装在板级支持包中，通过系统调用提供给应用软件使用，在通用处理模块通过ARINC615A协议从地面加载设备收到需要发送给大容量存储背板的文件完成后自动调用。
2)大容量存储背板
初始化接口：完成数据和文件传输所需的初始化操作，封装在板级支持包中，上电后默认调用。
模块位置接口：完成模块位置获取操作，封装在板级支持包中，上电后默认调用。
当前时间信息接口：完成当前时间信息获取操作，封装在板级支持包中，每次需要获取时间信息时调用一次。
当前飞行架次信息接口：完成当前飞行架次信息传输操作，封装在板级支持包中，每次需要获取当前飞行架次信息时调用一次。
大容量存储背板BIT接口：包含获取大容量存储背板进行BIT操作和发送大容量存储背板BIT结果，封装在板级支持包中，以周期任务的形式每隔1秒周期调用一次。
文件传输接口：向接收通用处理模块传输三种不同的文件，封装在板级支持包中，以周期任务的形式每隔5秒周期调用一次。
本发明根据IMA核心系统数据存储背板的设计特点，利用大容量数据背板与通用处理模块之间的PCI桥这个唯一的连接通道，通过软件方式解决了大容量数据背板的信息传递需求，实现了其信息的双向传递以及文件的单向传递。使大容量数据背板不再成为IMA核心系统中的信息孤岛，并且能够根据模块的左右两侧位置进行自适应。解决了大容量数据背板的信息传递需求，实现了数据的双向传输和文件的单向传输；根据不同消息的时效性需求，传输最多在一个任务周期后完成；文件传输包含校验重传，可以保证文件传输的正确性；封装为不同级别的软件接口，方便调用。此外，本发明实施例还提供了一种机载LRM模块，所述机载LRM模块包括存储背板和通用处理模块，所述存储背板和所述通用处理模块之间连接有PCI桥；
所述PCI桥初始化成非透明传输方式，所述PCI桥作为共用存储空间；
所述存储背板和所述通用处理模块用于分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递。
可选的，所述通用处理模块用于在所述共用存储空间的第一目标地址存储与所述第一目标地址对应的目标信息，其中，所述目标信息包括所述通用处理模块的位置信息、当前时间信息、当前飞行架次信息和自检通知信息中的任一种，不同信息对应的地址不同；
所述存储背板用于从所述第一目标地址读取所述目标信息。
所述机载LRM模块的具体实施过程可以参见上述信息传递方法实施例提供的具体实施过程，在此不再一一赘述。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，未公开的保护范围应以权利要求的保护范围为主。
Claims (6)
1.一种信息传递方法，其特征在于，应用于机载LRM模块，所述机载LRM模块包括存储背板和通用处理模块，所述存储背板和所述通用处理模块之间连接有PCI桥；所述方法包括：
将所述PCI桥初始化成非透明传输方式，所述PCI桥作为共用存储空间；
所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递；
所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递的步骤，包括：
所述通用处理模块在所述共用存储空间的第一目标地址存储与所述第一目标地址对应的目标信息，其中，所述目标信息包括所述通用处理模块的位置信息、当前时间信息、当前飞行架次信息和自检通知信息中的任一种，不同信息对应的地址不同；
所述存储背板从所述第一目标地址读取所述目标信息；
若所述目标信息为自检通知信息；
所述存储背板从所述第一目标地址读取所述目标信息的步骤之后，所述方法包括：
所述存储背板将基于所述自检通知信息的自检结果存储到所述共用存储空间的第二目标地址；
所述通用处理模块从所述第二目标地址读取所述自检结果；
所述存储背板将基于所述自检通知信息的自检结果存储到所述共用存储空间的第二目标地址的步骤之后，所述方法还包括：
所述存储背板将所述第一目标地址的所述自检通知信息清除；
所述通用处理模块从所述第二目标地址读取所述自检结果的步骤，包括：
所述通用处理模块周期性地读取所述第二目标地址的数据，在确定所述第一目标地址的所述自检通知信息清除之后，从所述第二目标地址读取所述自检结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递的步骤之前，所述方法还包括：
所述通用处理模块在上电初始化时，将所述共用存储空间内的全部数据清除。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储背板和所述通用处理模块分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递的步骤，包括：
所述通用处理模块在所述共用存储空间的第三目标地址存储与所述第三目标地址对应的目标文件，其中，所述目标文件包括捕获配置表、RomPayload文件和可执行文件；
所述存储背板从所述第三目标地址读取所述目标文件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通用处理模块在所述共用存储空间的第三目标地址存储与所述第三目标地址对应的目标文件的步骤，包括：
所述通用处理模块从所述共用存储空间的第四目标地址读取文件传输状态，其中，所述文件传输状态包括正常、重传和正在读取文件内容中的任一种；
若所述文件传输状态为正常或者重传，在所述共用存储空间的第三目标地址存储与所述第三目标地址对应的目标文件；
所述存储背板从所述第三目标地址读取所述目标文件的步骤之后，所述方法还包括：
在所述第四目标地址写入文件传输状态为正常。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述PCI桥具有16M处理空间；
所述通用处理模块一端的地址空间为：0x0f000000~0x0fffffff，所述存储背板一端的地址空间为0x50000000~0x50ffffff。
6.一种采用权利要求1-5中任一方法的机载LRM模块，其特征在于，所述机载LRM模块包括存储背板和通用处理模块，所述存储背板和所述通用处理模块之间连接有PCI桥；
所述PCI桥初始化成非透明传输方式，所述PCI桥作为共用存储空间；
所述存储背板和所述通用处理模块用于分别在所述共用存储空间存储数据和读取数据，以实现所述存储背板和所述通用处理模块之间的信息传递。
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