基于AS5464協議的飛行管理仿真系統的設計

五層中，L0層為驅動，采用DDK進行開發，直接訪問硬件資源和FPGA協調工作。L1層為驅動接口層，提供其他語言的訪問接口。L2層為對L1層采用．NET Framework技術封裝，主要目的是為方便支持.NET Framework的其他對象訪問驅動，并提供對TCP／IP的遠程服務訪問能力。 L3層為采用面向對象技術對CC，RN，BM實現業務邏輯和狀態變遷的封裝。L4是應用表示層用于數據呈現。軟件流程圖如圖4所示。
3．1 系統主模塊
系統主模塊通過調用相應功能模塊，控制仿真系統初始化，以及整個仿真系統軟件的流程。
3．2 初始化模塊
初始化模塊通過調用API函數進行硬件初始化和軟件初始化。將各子系統之間通信所需的發送方式、通信方式、通信速率、周期、定時等參數進行初始化配置。
3．3 數據管理模塊
數據管理模塊在運行過程中，完成實時編碼要發送的數據和實時解碼接收到相關數據塊。數據處理的主要功能是根據接口控制文件(ICD)文件數據塊的大小，通過配合發送、接收模塊，完成對數據幀的封裝和解析。ICD文件中的參數通過編碼組成相對應的AS5643協議的異步流包的形式進行傳送。
3．4 控制模塊
控制模塊完成系統狀態、通信、總線復位，遠端根節點以及顯示的控制，根據用戶的輸入操作和相關其他節點的相應狀態，確定整個仿真系統的運行狀態與工作方式的控制與切換和相關數據通信控制等操作。
3．5 通信模塊
通信模塊通過訪問通信卡的本地對象、遠程對象或底層的API函數，配合數據發送接收等模塊，實現各子系統的數據發送和接收功能。
3．6 網絡拓撲模塊
拓撲模塊通過獲取鏈路層的寄存器的自標識包，計算出當前的網絡拓撲。由于IEEE 1394設備配置不需要主機干預，是在本地總線上完成的。每當一個新的設備或節點被連入或從總線上移除時，整個總線都要復位并重新配置。在配置中，下面三個步驟必須執行：樹標識、自標識、速度標識。總線初始化之后，節點開始進行樹標識以識別根節點和所有連接節點的網絡拓撲結構。樹標識以后生成一個分層樹結構。樹標識結束后進行自標識，節點在這一過程中開始配置。自標識主要執行以下動作：給每個節點分配物理ID、鄰近節點交換傳輸速度能力、把樹標識中定義的網絡拓撲結構廣播給所有節點。總線配置完成后，擁有最大節點ID的節點為根結點。如果定義了等時包，那么設置了IRM寄存器的競爭位的根節點將成為等時資源管理器。離根節點最遠節點的節點ID為0。節點號隨著離根帑贏的距離而遞減。因此，對于拓撲結構的生成，必須根據自標識包的信息進行計算，才能得到當前的網絡結構。
3．7 傳輸層協議
由于AS5643協議只規定物理層和鏈路層的標準，沒有規定傳輸層通信協議，而數據的通信必須按照傳輸層協議來封裝幀、解析幀。考慮到AFDX網絡中的軟件都支持UDP通信，為便于將AFDX上的軟件移植到AS5643上來，為此，為本文提供了UDP協議棧，便于應用系統的移植。

4 結語
IEEE 1394總線傳輸速度快、傳輸距離長、驅動能力強，系統靈活、可擴展性強，可以實現實時、確定的點對點傳輸。安裝簡單，易于維護，經濟性好。該仿真系統已測試使用。測試結果表明，該飛行管理仿真系統通信卡工作良好，系統工作正常，實現了各子系統之間的通信，人機界面友好，為飛管綜合控制系統不斷發展做好技術和物質準備。