基于Smart Core的手持式通用飞参快速卸载器的设计与实现

　　机载飞行参数系统和相关处理设备在地勤维护、飞行事故处理和飞行质量评估等方面发挥重要的作用。现在随着飞参设备使用频率增加，飞参数据卸载设备型号多、体积大、故障率高已经开始影响飞参的正常使用。

　　嵌入式技术的出现给开发和设计具有小型化、通用化、快速化和可靠性高的新型飞参卸载设备创造有利的技术条件。利用嵌入式技术可以提高飞参使用效率;通过简化操作步骤，采用与飞参地面处理相结合，飞参卸载变得更加便捷，设备可靠性大大增强。

　　1 嵌入式系统

　　嵌入式系统把计算机直接嵌入到应用系统中，融合了计算机软件、硬件、通信和半导体技术，是信息技术的终端产品[1]。嵌入式系统是由嵌入式处理器、操作系统和应用软件组成。形象地说，嵌入式系统采用“量体裁衣”的方法把所需的功能嵌入到各种应用系统中，其硬件和软件都可以根据需要定制和集成。随着应用形式的不同，可有IP(International Property)级、芯片级和模块级三种体系结构[2]。

　　IP 级把不同单元进行集成，各种嵌入式软件也以IP的方式集成在芯片中;芯片级是根据各种IT产品的要求，选用相应的处理器芯片(含MCU、DSP、RISC和MPU)、RAM、ROM/ EPROM/ EEPROM/FLASH和I/O接口芯片组成操作系统，系统软件也以固件形式固化在磁盘中;模块级以X86为处理器构成系统模块。Smart Core 是以Am486为内核的嵌入式CPU，完全兼容X86的指令集，具有32位、低功耗等特点，又称为E86体系[3]。Smart Core功能框图如图1所示。

　　2 总体设计

　　手持式通用飞参快速卸载器是依托飞机装备的飞行参数系统，采用目前先进的嵌入式技术进行开发，重点实现飞参卸载设备的小型化、通用化、和性能高的特点。根据不同型号飞参的数据卸载协议、接口电路、通讯方式和数据记录方式的不同，采用了Smart Core嵌入式技术，根据一线使用的实际情况，在原有设备的基础上增加了数据预处理、数据备份、数据纠错等功能。

　　图1 Smart core功能框图

　　2.1 系统组成

　　软件部分是在DOS 操作平台下开发的应用程序，包括数据卸载软件、用户交互软件、LE屏显示和控制程序、硬件驱动程序以及其它辅助程序，采用DOS平台考虑到采用I/O口读取12位并行码，由于Windows系统采用多任务、多线程机制，实际输出的脉冲几乎无法捕捉到，不能实时检测到12位并行码。而操作系统采用DOS，则可以实时检测到12位并行码，以P -300微机为例,用C语言中的inportb函数反复读取就可以满足要求。

　　硬件由Smart Core小系统、矩阵键盘管理系统、扩展电路和外设组成。Smart Core小系统是硬件核心部分，是手持式飞参数据卸载设备的CPU，它以DL公司的Smart Core模块为主，配合相应的扩展电路组成。在该系统中扩展了数据存储卡、16M SDRAM、2个标准串口和ISA总线接口。在ISA总线基础上又扩展了2M Flash、键盘接口、并行口、显示屏和符合SDLC协议的串口。矩阵键盘管理系统由89C51单片机、外围电路和程序组成，用于管理矩阵键盘、将矩阵键盘转换为PC机标准PS2格式。该设备的外设为薄膜式按键和图形点阵式液晶显示器。