基于ARM 微處理器的機載語音告警系統設計

　　3 軟件設計

　　3.1 U-Boot 的移植因1.1.4 版本U-Boot（Universal Boot Loader）并不支持本系統設計所使用的微處理器S3C2440，但對S3C2410 有完善的支持[5]。本文U-Boot 移植工作在微處理器S3C2410 的基礎上展開，U-Boot 移植操作實際上就是根據系統硬件資源對相關的文件進行修改。本系統相關硬件由S3C2440 嵌入式微處理器、64 MB 的NAND Flash、64 MB 的SDRAM 及串口組成，這里關鍵介紹存儲系統的初始化部分：

　　1）Flash 驅動程序采用board/Cmi/Flash.c， 由于Cmi 中的flash.c 寫入時要交換字節，因而刪除了其write_short（）和write_buff（）函數，利用board/ep7312/Flash.c 中write_word（）和write_buff（）函數，并且把flash.c 中的FLASH_BASE_PRELIM 改為CFG_FLASH_BASE。把FLASH_BLOCK_SIZE 改為0x4000，（NAND Flash K9F1208 塊的大小是16 KB。

　　2）Board/ smdk2410/smdk2410.c 中函數dram_init（ ） 定義了SDRAM 的真實地址和實際大小。由于本設計中，SDRAM的大小為64 MB， 所以修改Include/configs/Smdk2410.h 中的PHYS_SDRAM_1_SIZE，改為0x04000000。

　　經過以上修改后生成目標代碼， 通過JTAG 將二進制文件燒入NAND Flash。燒寫成功后通過超級終端進行測試， 測試結果表明U-Boot 移植成功并且可以在系統板上穩定運行。

　　3.2 系統軟件流程

　　系統的軟件流程如圖5 所示， 系統上電或復位后，從NAND Flash 啟動，S3C2440 把NAND Flash 的前4 KB 加載到SDRAM 中， 并把SDRAM 的首地址設為0x00000000，CPU 從0x00000000 開始執行。NAND Flash 的前4 KB 程序中包含從NAND Flash 把BootLoader（引導加載程序）的其余部分裝入SDRAM 的程序， 進行系統初始化； 系統接收到RS422 接口傳來的告警命令后首先進行告警命令真偽及優先權判定，當判定當前告警命令為真并且為優先級最高后，系統從SDRAM 讀取告警語音數據； 當檢測到此時系統無新告警命令或高優先級命令時， 將語音數據輸出給音頻轉換器進行解碼、數模轉換，功率放大后把告警語音送到飛行員耳機完成故告警語音播放。

　　3.3 告警命令優先級調度單元

　　語音告警系統功能是以分布在飛機各處的主要傳感器信號為觸發，將飛機當前的工作狀態、危險狀況或通過數據鏈獲取的作戰任務命令， 根據信息的重要緊急程度的不同，在語音告警系統里將各系統的告警命令分成了不同的告警優先級。一般將告警命令分為3 級：危險級、警告級、注意級[6]，這樣按優先權將告警命令分成先后順序。本系統采用的告警命令優先級調度流程如圖6 所示。

　　4 結論

　　實踐證明， 采用ARM 微處理器和數字音頻轉換器設計的機載語音告警系統工作穩定、可靠，告警語音的控制和播放更加靈活、快速，適應復雜多變戰場環境，符合體積小、重量輕、功耗低的機載需求。