摘 要：本文綜合運(yùn)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，針對(duì)軍用設(shè)備保障現(xiàn)狀，著重介紹了綜合檢修設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，文章提出的軟件一體化設(shè)計(jì)方法，提高了軟件的可靠性。 關(guān)鍵詞：PC/104; 綜合檢修; 測(cè)試流程 0 引言 　　隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，應(yīng)運(yùn)而生的自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備也廣泛地應(yīng)用于我軍武器裝備系統(tǒng)的研制、生產(chǎn)、儲(chǔ)供和維修的各環(huán)節(jié)之中。自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在武器裝備系統(tǒng)中的應(yīng)用，已構(gòu)成武器裝備維修工程的重要內(nèi)容之一，自動(dòng)檢測(cè)的手段和水平，已成為衡量維修現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。 　　由于自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備在技術(shù)上的不斷發(fā)展，目前正在形成模塊化、系列化和通用化、自動(dòng)化和智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展方向。部隊(duì)機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)、戶外測(cè)試及機(jī)內(nèi)測(cè)試需要有體積小、便攜式的測(cè)試儀器。PC104作為一種嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模塊標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)有 ISA 與 PCI 總線，與PC/AT總線完全兼容。PC104系列模塊具有標(biāo)準(zhǔn)化、體積?。?0mm× 96mm）、功耗低、溫度性能好、可靠性高、抗震動(dòng)與沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于軍用電子設(shè)備、航空導(dǎo)航、測(cè)試及智能儀器儀表和測(cè)量設(shè)備中。 　　本文著重介紹某導(dǎo)彈武器系統(tǒng)綜合檢修設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法。 1 綜合檢修設(shè)備的功能 　　現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)條件下，戰(zhàn)機(jī)稍縱即逝，導(dǎo)彈武器系統(tǒng)一旦發(fā)生故障且未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，會(huì)帶來(lái)不可估量的損失。目前現(xiàn)有的維修檢測(cè)設(shè)備總體水平低，功能單一，故障判斷誤差大，加之設(shè)備數(shù)量多、體積龐大，加之操作復(fù)雜、繁瑣，展開(kāi)時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響和制約導(dǎo)彈武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗力生成。 　　基于PC104總線的導(dǎo)彈武器系統(tǒng)綜合檢修設(shè)備，作為導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的日常性維修保障平臺(tái)，具有較好的便攜性，充分利用先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了測(cè)試設(shè)備的通用化、模塊化。采用圖形化的人機(jī)界面，數(shù)字化的自動(dòng)控制，完成導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的閉環(huán)測(cè)試。為了保證故障定位的準(zhǔn)確率，將導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的功能層次化，綜合檢修設(shè)備的整個(gè)測(cè)試流程嚴(yán)格依據(jù)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)功能制定，故障定位可以精確到導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的通道級(jí)。 　　綜合檢修設(shè)備具備測(cè)試操作輔助提示和操作防錯(cuò)功能，有效地降低了測(cè)試過(guò)程的復(fù)雜程度，提高了工作效率。 　　同時(shí)，為了保證導(dǎo)彈武器系統(tǒng)功能測(cè)試的完整性，綜合檢修設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中單一設(shè)備、分系統(tǒng)和全系統(tǒng)的三級(jí)維修檢測(cè)，各個(gè)維修級(jí)別由專用的檢修設(shè)備完成。 2 綜合檢修設(shè)備的硬件設(shè)計(jì) 　　綜合檢修設(shè)備在硬件結(jié)構(gòu)上采用統(tǒng)一設(shè)計(jì)，提高了模塊的通用性、互換性和系統(tǒng)的可維性，各專用的檢修設(shè)備依據(jù)功能特點(diǎn)作簡(jiǎn)單調(diào)整即可，綜合檢修設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。 [align=center] 圖1綜合檢修設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)圖[/align] 　　2.1通用硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì) 　　本綜合檢修設(shè)備的嵌入式計(jì)算機(jī)模塊采用DiamondSystems公司的了ATH400-128型模塊，該模塊有CPU子模塊和數(shù)據(jù)獲取子模塊兩部分組成，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包含A/D，D/A轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字I/O等，滿足大多數(shù)專用檢修設(shè)備的設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序的載體采用128M電子盤(pán)。 　　液晶觸摸顯示屏用于顯示圖形化的人機(jī)測(cè)試界面及輔助信息，通過(guò)撥輪和專用鍵盤(pán)加強(qiáng)了觸摸屏操作的靈活性。 　　綜合檢修設(shè)備中，各專用設(shè)備可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行通訊，便于在分系統(tǒng)和全系統(tǒng)檢修時(shí)各設(shè)備協(xié)同工作。 　　此外，在綜合檢修設(shè)備工作期間實(shí)時(shí)記錄的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)USB設(shè)備拷取，便于打印輸出和存儲(chǔ)。 　　2.2專用功能模塊的設(shè)計(jì) 　　依據(jù)各專用檢修設(shè)備的職能，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的專用功能模塊，主要包括狀態(tài)信號(hào)輸入輸出轉(zhuǎn)換模塊、模擬量轉(zhuǎn)換模塊和串行數(shù)據(jù)信息采樣分析模塊。 　　其中，狀態(tài)信號(hào)輸入輸出轉(zhuǎn)換模塊用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)狀態(tài)指令和信息的檢測(cè)和模擬;模擬量轉(zhuǎn)換模塊充分利用了ATH400-128型模塊的數(shù)據(jù)采集通道。 　　串行數(shù)據(jù)信息采樣分析模塊采用CY7C421型FIFO實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)換成并行格式的數(shù)據(jù)信息的緩沖處理，方便了用戶隨機(jī)提取緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，利用74LS74組成的串行數(shù)據(jù)同步脈沖捕獲電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈寬≤6mS的單個(gè)脈沖的周期測(cè)試。 3 綜合檢修設(shè)備軟件設(shè)計(jì) 　　綜合檢修設(shè)備雖然種類和測(cè)試場(chǎng)合繁多，但是基本的測(cè)試機(jī)理是類似的，為了簡(jiǎn)化測(cè)試軟件開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)測(cè)試軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，各個(gè)專用檢修設(shè)備程序采用同一風(fēng)格，統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的一體化測(cè)試軟件設(shè)計(jì)方法，將公用功能代碼與專用數(shù)據(jù)代碼區(qū)分開(kāi)，通過(guò)一套源程序?qū)崿F(xiàn)不同檢修設(shè)備的測(cè)試功能是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的主要方向，由一套源程序來(lái)自適應(yīng)不同硬件的操作需求，達(dá)到各個(gè)綜合檢修設(shè)備自身的測(cè)試任務(wù)，避免了軟件重復(fù)設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性、可移植性，且易于維護(hù)和使用。 　　3.1開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選擇 　　操作系統(tǒng)選用了Microsoft的wince.net嵌入式操作系統(tǒng)。支持標(biāo)準(zhǔn)C和C++開(kāi)發(fā)工具，wince和windows操作系統(tǒng)的兼容性好，不僅是一個(gè)功能強(qiáng)勁的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)，而且提供了眾多強(qiáng)大工具，能夠滿足32位嵌入式程序開(kāi)發(fā)的需求。Windows CE.NET為快速建立智能移動(dòng)和小內(nèi)存占用的設(shè)備提供了一個(gè)健壯的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)工具選用micorsoft公司的EVC，EVC和Visual C++的兼容性，用Visual C++ 6.0在windows環(huán)境下開(kāi)發(fā)的程序，在wince下用evc4基本上就可以直接編譯，基本上就可以直接編譯，容易移植，Virsual C++是現(xiàn)在流行的系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)工具，功能強(qiáng)大，操作靈活，和操作系統(tǒng)結(jié)合緊密，移植性好，可重用資源豐富。 　　3.2軟件功能設(shè)計(jì) 　　綜合檢修設(shè)備具有測(cè)試、自檢、數(shù)據(jù)處理和幫助功能，在測(cè)試模式下，各檢修設(shè)備是嚴(yán)格按測(cè)試流程實(shí)施對(duì)接測(cè)試工作，每一條測(cè)試流程即規(guī)則，規(guī)則有嚴(yán)格的先后順序和相關(guān)性，根據(jù)相關(guān)性系數(shù)確定下一步的測(cè)試操作。利用計(jì)算機(jī)智能規(guī)則推理機(jī)技術(shù)，依據(jù)測(cè)試流程數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試流程的有機(jī)控制。測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)測(cè)試結(jié)果參數(shù)不符合相關(guān)規(guī)則時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)給出提示信息，停止測(cè)試;進(jìn)行圖形界面操作時(shí)，如果操作不正確，系統(tǒng)能自動(dòng)給出操作錯(cuò)誤信息，提示用戶正確的操作。只有按照操作提示內(nèi)容正確操作后，系統(tǒng)方允許用戶進(jìn)行下一步的測(cè)試操作。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，確保了測(cè)試過(guò)程操作的正確性，保證了檢修設(shè)備和被測(cè)對(duì)象的安全、可靠，使用人員無(wú)需掌握繁雜的測(cè)試流程即可完成測(cè)試任務(wù)。真?zhèn)€軟件測(cè)試總體流程如圖2所示。測(cè)試軟件主界面如圖3所示。 [align=center] 圖2軟件測(cè)試總體流程 圖3測(cè)試軟件主界面[/align] 　　3.3測(cè)試流程數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì) 　　測(cè)試流程數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括：面板資源、顯示資源、測(cè)試主流程、流程操作、流程操作結(jié)果，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，采用了Delphi7.0建立數(shù)據(jù)庫(kù)，將數(shù)據(jù)庫(kù)文件生成為EXE可執(zhí)行程序和flow.h、FlowOper.h、FlowResult.h文件，供檢修設(shè)備軟件系統(tǒng)調(diào)用。這樣在檢修過(guò)程中，系統(tǒng)測(cè)試軟件調(diào)用上述文件資源，同時(shí)將實(shí)際操作和測(cè)試結(jié)果與數(shù)據(jù)庫(kù)給出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)檢修過(guò)程操作步驟的規(guī)范和故障的檢定。通過(guò)測(cè)試流程數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，縮短了測(cè)試系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)周期，降低了軟件開(kāi)發(fā)難度，使軟件的可靠性得到了保證。此外，針對(duì)不同檢修級(jí)別，只要建立相應(yīng)的測(cè)試流程數(shù)據(jù)庫(kù)即可，保證了測(cè)試軟件的通用性和可移植性。 4 結(jié)束語(yǔ) 　　新的測(cè)試技術(shù)與測(cè)試儀器一直在影響著軍用測(cè)試領(lǐng)域并在逐步取代原來(lái)的測(cè)試技術(shù)與測(cè)試儀器，智能化技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、嵌入式技術(shù)等已在軍用測(cè)試領(lǐng)域內(nèi)采用，并朝著通用、多功能、抗干擾、小型化和模塊化的目標(biāo)發(fā)展。導(dǎo)彈武器系統(tǒng)綜合檢修設(shè)備結(jié)合部隊(duì)實(shí)際需求，試驗(yàn)表明，該設(shè)備系統(tǒng)穩(wěn)定，適于推廣使用。 　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：硬件采用統(tǒng)一設(shè)計(jì)，軟件結(jié)構(gòu)采用通用化、一體化設(shè)計(jì)，使得研制設(shè)備可靠性和維修性大大加強(qiáng)。 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