基于Delphi及串行通信實(shí)現(xiàn)的某型地面維護(hù)系統(tǒng)

1、基于Delphi及串行通信實(shí)現(xiàn)的某型地面維護(hù)系統(tǒng)基于delphi及串行通信實(shí)現(xiàn)的某型地面維護(hù)系統(tǒng)串行通信作為一種靈敏、方便、有效的通信手段，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制。在工業(yè)消費(fèi)理論中，用p機(jī)和單片機(jī)或pl工控機(jī)組成的系統(tǒng)對(duì)工程進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)控，完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及控制信號(hào)的產(chǎn)生與傳輸?shù)裙δ?。此時(shí)，p機(jī)要與過程控制的實(shí)時(shí)信號(hào)相聯(lián)絡(luò)，就要求能實(shí)現(xiàn)對(duì)p機(jī)的串行端口進(jìn)展操作。準(zhǔn)確快速地完成這些功能，理解多路串行通信原理是關(guān)鍵。1基于inds的串行通信機(jī)制inds操作系統(tǒng)的機(jī)制制止應(yīng)用程序直接訪問計(jì)算機(jī)硬件，其通信機(jī)制是使用inds提供的串行通信api函數(shù)和設(shè)備控制塊(記錄塊db)，用戶采用多線程技術(shù)來實(shí)

2、現(xiàn)多路串行通信。在inds中，操作系統(tǒng)為每個(gè)通信設(shè)備開拓了用戶可定義大小的讀/寫緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)進(jìn)出通信口均由操作系統(tǒng)后臺(tái)完成，應(yīng)用程序只需對(duì)讀/寫緩沖區(qū)操作即可。它為程序員提供了一系列的標(biāo)準(zhǔn)api函數(shù)，屏蔽了對(duì)通訊線控制器uart的編程及其它操作，其中幾個(gè)常用的串行通信操作函數(shù)如下：reatfile翻開串行口；lsehandle關(guān)閉串行口；setup設(shè)置通信緩沖區(qū)的大?。籸eadfile讀串口操作；ritefile寫串口操作；setstate設(shè)置通信參數(shù)；getstate獲取默認(rèn)通信參數(shù)；learerrr去除串口錯(cuò)誤并獲取當(dāng)前狀態(tài)。2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在某型地面維護(hù)系統(tǒng)中，采用軍用加固便攜式計(jì)算機(jī)為平臺(tái)進(jìn)

3、展開發(fā)，利用擴(kuò)展i板卡、rs422a通訊口及相應(yīng)接口，通過專門開發(fā)的維護(hù)軟件，進(jìn)展數(shù)字式電子控制器交互式維護(hù)，具有良好的接口、功能擴(kuò)展才能，具有友好的用戶界面及完善的即時(shí)幫助；以直觀、易用的操作形式支持?jǐn)?shù)字式電子監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試、檢測(cè)，發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)、外場(chǎng)聯(lián)調(diào)、試車，數(shù)據(jù)修改、下載、分析等功能。2.1系統(tǒng)硬件構(gòu)造系統(tǒng)由一臺(tái)上位機(jī)即定制的便攜式電腦，其中集成了擴(kuò)展i/板卡、rs422a串行通訊口及航空插頭，一臺(tái)電子控制器(含下位機(jī)a、下位機(jī)b和a/d轉(zhuǎn)換器)及定制的22芯15米屏蔽電纜組成。上位機(jī)主要是供用戶設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，存儲(chǔ)、處理控制器發(fā)送出來的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)字式電子控制器進(jìn)展交互式維護(hù)；下位機(jī)是一臺(tái)數(shù)

4、字式電子控制器，該控制器采用texasinstruents公司研制的軍檔數(shù)字信號(hào)處理器dspsj320f240芯片，并集成有模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ad、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器da，頻率/計(jì)數(shù)器f/d、數(shù)字量輸入/輸出電路di/d及rs422串行通訊口等接口電路。系統(tǒng)硬件構(gòu)造見圖1。2.2系統(tǒng)軟件功能模塊地面維護(hù)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)的方法，總體功能其劃分為9個(gè)模塊:1)用戶權(quán)限認(rèn)證、管理模塊(s-1)：驗(yàn)證用戶身份，防止非受權(quán)用戶使用該系統(tǒng)，并按照用戶的使用情況進(jìn)展分級(jí)保護(hù)，防止越級(jí)操作。2)對(duì)電子控制器的上電、復(fù)位、故障模擬及運(yùn)行形式設(shè)置模塊(s-2)：通過虛擬儀器面板上的按鈕、開關(guān)等控件，控制i板卡輸出信

5、號(hào)，進(jìn)展電子控制器的上電、進(jìn)監(jiān)控狀態(tài)、復(fù)位、故障模擬、通訊通道切換及運(yùn)行形式設(shè)置。3)電子控制器實(shí)時(shí)通訊、管理模塊(s-3)：保證與電子控制器進(jìn)展可靠快速的數(shù)據(jù)傳輸。4)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、示波、存儲(chǔ)模塊(s-4)：對(duì)控制器當(dāng)前的各種狀態(tài)進(jìn)展直觀的顯示，其中包括64個(gè)控制器運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、29個(gè)開關(guān)量輸入信號(hào)、24個(gè)開關(guān)量輸出信號(hào)、8個(gè)飛控信號(hào)、4個(gè)頻率量信號(hào)和14個(gè)模擬量信號(hào)，還包括當(dāng)前控制器的各種技術(shù)參數(shù)的顯示。5)電子控制器飛行記錄數(shù)據(jù)下載、存儲(chǔ)模塊(s-5)：將控制器在飛機(jī)飛行過程中記錄下來的數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中下載到地面計(jì)算機(jī)中，然后可通過維護(hù)軟件的回放功能查看發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行過程中的各種狀態(tài)。6)維

6、護(hù)數(shù)據(jù)檢查、修改、固化模塊(s-6)：高級(jí)用戶可對(duì)電子控制器當(dāng)前的各種參數(shù)進(jìn)展查看，并可對(duì)參數(shù)進(jìn)展適應(yīng)性的修改。7)記錄數(shù)據(jù)回放、分析模塊(s-7)：地面維護(hù)軟件提供對(duì)保存數(shù)據(jù)的回放功能，用以重現(xiàn)控制器在飛行過程中的各種狀態(tài)，使維護(hù)人員更準(zhǔn)確的判斷控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。8)生成用戶維護(hù)日志模塊(s-8)：由于對(duì)控制器參數(shù)的修改直接影響到控制器的正常運(yùn)行，該軟件對(duì)維護(hù)過程中修改的每個(gè)參數(shù)都做了詳細(xì)的記錄，并生成日志文件，保證操作的可追溯性。9)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成通用數(shù)據(jù)庫格式模塊(s-9)：將保存下來的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為通用數(shù)據(jù)庫的格式，要求將所有參數(shù)按規(guī)律轉(zhuǎn)存為irsftexel格式，以便打印及進(jìn)展

7、數(shù)據(jù)處理。2.3通訊協(xié)議設(shè)計(jì)地面維護(hù)設(shè)備與電子控制器之間通過一路全雙工的rs-422a串行總線通道進(jìn)展通訊。當(dāng)電子控制器上電完成初始化過程和pb后，進(jìn)入信息交換狀態(tài)，開場(chǎng)發(fā)送/接收數(shù)據(jù)鄭通訊開場(chǎng)后，電子控制器按照周期50s的周期向地面維護(hù)設(shè)備播送式發(fā)送74字節(jié)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包，當(dāng)?shù)孛婢S護(hù)設(shè)備收到電子控制器發(fā)來的同步頭后，馬上向電子控制器按應(yīng)答方式發(fā)送一幀12字節(jié)的維護(hù)數(shù)據(jù)，通訊形式如此循環(huán)進(jìn)展。地面維護(hù)設(shè)備與電子控制器之間接口采用全雙工的rs-422a串行總線接口進(jìn)展通訊，地面維護(hù)軟件自動(dòng)檢測(cè)出計(jì)算機(jī)中可用的rs-422a串行總線接口，并設(shè)置可用串口為可選項(xiàng)，當(dāng)計(jì)算機(jī)中的某個(gè)串口不可用時(shí)，可以設(shè)置成

8、其他可用串口進(jìn)展通訊，這樣大大進(jìn)步了地面維護(hù)軟件的靈敏性。默認(rèn)通訊的波特率均為115200bps，為了使地面維護(hù)軟件具有很好的移植性，特將地面維護(hù)軟件的通訊波特率設(shè)置為可選方式，包括可選項(xiàng)19200bps、38400bps、57600bps和115200bps。電子控制器向地面維護(hù)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的通訊周期為50s。地面維護(hù)設(shè)備向電子控制器發(fā)送數(shù)據(jù)的通訊周期為50s。2.4軟件實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)中地面維護(hù)程序是使用delphi7開發(fā)的inds窗體構(gòu)造的應(yīng)用軟件，開發(fā)平臺(tái)為inds2022效勞器版和in?ds2000專業(yè)版。程序中利用第三方控件sp實(shí)現(xiàn)串口通信。地面維護(hù)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器傳輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)展解讀，

9、并以各種合適的方式直觀地顯示出這些數(shù)據(jù)代表的信號(hào)的狀態(tài)；另外，對(duì)控制器當(dāng)前的技術(shù)參數(shù)進(jìn)展適應(yīng)性的維護(hù)或修改。要完成這些工作，地面維護(hù)軟件首先要與控制器建立可靠、快速的通訊，兩者之間通過一個(gè)全雙工的rs422a串行通訊口進(jìn)展實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，依靠上述通訊協(xié)議來保證通訊的可靠性和實(shí)時(shí)性，各個(gè)接口都正確并且硬件設(shè)備連接無誤的情況下，兩者可進(jìn)展數(shù)據(jù)傳輸。地面維護(hù)設(shè)備與電子控制器之間建立通訊后，維護(hù)軟件開場(chǎng)監(jiān)聽串口，當(dāng)接收到控制器輸出的數(shù)據(jù)后進(jìn)展分析和處理。相關(guān)部分程序：功能：接收和處理數(shù)據(jù)過程輸入：從串口接收到的數(shù)據(jù)輸出：程序界面上的各種顯示指示燈、波形、數(shù)據(jù)等predurereeivedata(send

10、er:tbjet;buffer:pinter;bufferlength:rd);vari,unt:integer;reeivebuffer:pfraedata;beginfri:=1tfraelenghtdbeginfraedatai:=reeivebufferi+4;savedatabufi:=reeivebufferi+4;end;in(pbarnu);end;參數(shù)說明：buffer接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；bufferlength接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)說明：采用獨(dú)立線程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)事件，以防止inds系統(tǒng)多任務(wù)工作對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的干擾，充分保證保存數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。preduretsavethread.savedata;beginhilentterinatedandntappliatin.terinateddbeginbeginurrentindex:=0;end;end;end;參數(shù)說明：hevt數(shù)據(jù)保存線程內(nèi)核事件3完畢語該型地面維護(hù)系