基于μC／OS-II的便携式飞行参数数据卸载器

摘要 飞行参数数据卸载器作为民用和军用飞机普遍配置的设备，在地勤维护、飞行事故预防和调查分析以及飞行质量评估等方面起着重要作用。随着飞行参数数据量的加大以及对飞行参数使用要求的提高，逐渐暴露出一些影响飞行参数正常使用的问题，其中误码率高、数据卸载速度慢、飞行参数卸载设备型号多等是影响其工作的关键。因此，文中介绍了一种新型的便携式飞行参数数据卸载器，利用嵌入式技术实现其小型化、模块化、可视化，提高了飞行参数使用效率，有效地降低误码率以及实现数据高速转录。
关键词 STM32；飞行参数卸载；μC／OS-II；μC／GUI；USB存储

随着嵌入式系统的广泛应用和功能的不断强大，对系统中人机界面的要求也越来越高，因此在嵌入式系统中加入图形用户界面得以广泛运用。为充分发挥32位处理器的功能和性能优势，提高系统的可靠性，使操作更加人性化，更多的工程师在其项目开发中选择移植嵌入式实时操作系统(RTOS)和图形用户界面(GUI)。基于ARM Cortex-M3内核的STM32系列处理器具有性能优异、功耗超低、接口方便、集成度好、开
发容易等优点，针对国内某型号飞机飞行参数检测设备体积大、结构复杂、数据卸载速度慢、误码率高等间题，设计出基于嵌入式实时操作系统μC／OS-II的便携式飞行参数数据卸载器，可解决以上问题。
μC／OS-II是一个可裁剪的实时操作系统多任务内核，可根据实际需求量身定做地加载一些模块，如图形界面、文件系统、TCP／IP等，使μC／OS-II成为一个面向问题的实用嵌入式操作系统。文中首先介绍飞行参数记录系统，然后介绍如何在STM32系列处理器上移植μC／OS-II和图形界面μC／GUI以及飞行参数数据卸载器的功能实现。

1 飞行参数记录系统
飞行参数记录系统测试对象为国内某型战斗机所装备的飞行参数记录仪，其用于记录飞机的各种飞行参数和机载设备的工作状态信息，为在地面对飞机的飞行状态和机载设备工作状态进行分析提供原始数据。飞行参数记录系统主要由信号转换器、磁带记录器、电源3部分组成，其结构框图如图1所示。

信号转换器的主要功能是将来自飞机的各种传感器参数处理和转换成9位二进制并行数字信号，同时产生循环脉冲和地址同步脉冲，并产生相应逻辑控制信号，控制磁带记录器正、反转等工作状态。
电源部分的主要功能是为信号转换器、磁带记录器和电源故障指示等部件可靠地提供所需的直流稳压电源，同时输出设置时间和飞行架次两个辅助参数的信号到信号转换器。
磁带记录器的主要功能是完成对经信号转换器转换后输出的不同工作状态下原始信息的记录和输出。磁带记录器在写入数据时，写入的是信号转换器输出的12位并行码。读出时，将记录数据以12位并行码形式输出，输出数据的速度是写入数据速度的10倍，当检测到有循环脉冲时，通过D触发器锁存上升沿信号，可有效克服因黑匣子中磁带偏离导致的数据丢失现象，使采样数据合格率达到99．9％以上，有效地降低飞行参数误码率。