技术摘要：
本发明属于航空电子领域，涉及一种面向显控系统控制器的面板构架。由顶向下包括：主控层、模块管理层、底层硬件驱动层；其中，模块管理层根据硬件功能和接口将系统划分软件功能模块，并对每个模块的属性进行分解、简化、提炼出共性特征，将共性特征封装成结构体，抽象 全部
背景技术：
显控系统控制器的主要功能为采集飞行员通过按键、旋钮、开关、轨迹球发出的控 制命令或操作状态等信息，通过多路数据传输总线发送给机载综合显示系统的显示控制处 理机；同时，显控系统控制器通过传输总线接收来自显示控制处理机发送的命令和数据，在 点阵LED显示窗口显示相应参数，为驾驶员提供飞机座舱显控系统的人-机接口。 座舱显控系统控制器的硬件设计常采用模块化的设计思路，将控制器硬件化分为 三大模块：电源模块；面板组合单元，包括按键单元和导光板；主处理模块； 电源模块将来自外部的 28VDC转换成 5VDC提供给显控系统控制器作为工作电 压；面板组合单元负责采集面板信息并传输给主处理模块；主处理模块负责将面板组合单 元产生的信息进行组帧并传输给机载综合显示系统的显示控制处理机；同时，接收显示控 制处理机发送的命令和数据，并显示在LED显示屏。 根据面板组合单元的硬件功能需求，主处理模块的硬件平台需提供的硬件资源 有：计算性能；存储性能；输入/输出接口；通讯接口；中断系统等。 主处理模块常采用以“嵌入式微控制器 协议芯片”的设计组合或以“片上系统SoC 器件 协议IP”的设计组合提供上述功能需求。常见的器件有：ATmega128L、ATmega 256L、 NIOS嵌入式处理器、Xinlinx Artix7等。由于显控系统控制器主处理模块硬件设计选用的 嵌入式处理器种类多，软件在设计初期过多考虑软件功能的可实现性，软件功能之间过度 耦合，导致于显控系统控制器主处理模块软件沿用难度大、可移植性不够和缺乏扩展性等 诸多问题。
技术实现要素：
发明目的：提出一种面向显控系统控制器的面板构架，提高显控系统控制器的可 移植性、可扩展性和通用化。 技术方案： 本发明提供一种面向显控系统控制器的面板框架，由顶向下包括：主控层、模块管 理层、底层硬件驱动层； 其中，模块管理层根据硬件功能和接口将系统划分软件功能模块，并对每个模块 的属性进行分解、简化、提炼出共性特征，将共性特征封装成结构体，抽象成对象；每个模块 部件抽象成的对象拥有与对象具有一致性的硬件接口驱动函数；主控层负责调度整个软件 控制逻辑，利用独立模块全局变量记录每个模块的状态，每个模块具有与模块一致的接口 管理函数；底层硬件驱动层负责针对特定硬件实现硬件接口编程，硬件的接口特性隐藏在 底层硬件驱动层，模块管理层只需要调用标准化的硬件接口函数来获得硬件的状态即可。 模块管理层之间无数据传递。 3 CN 111581006 A 说 明 书 2/4 页 软件功能模块包括：面板管理模块、传输数据总线管理模块、消息管理模块、定时 器管理模块、航线可更换单元LRU管理模块。 面板管理模块将按键、无极旋钮开关和多档位开关作为三个独立的对象进行属性 封装； 主控层在主文件中实例化按键、旋钮和开关对应全局对象，通过访问config .h配 置文件中的静态二维数组配置表对其进行实例化；静态二维数组配置表中包含每个按键、 旋钮和开关的通用属性；硬件驱动层向面板管理模块提供按键、旋钮和开关的接口状态；面 板模块管理负责通过根据不同的对象采取不同的行为方式并将识别出的信息传递给上层。 传输数据总线管理模块以显控系统控制器为总线终端节点，响应来自总线的命令 并将终端节点数据通过总线发送至其他节点； 针对协议芯片和协议IP，底层硬件驱动层负责向模块管理层提供硬件驱动接口， 模块管理层使用状态机机制对模块进行管理。 消息管理模块的消息包包括：握手消息、配置消息、自检消息、面板消息；消息管理 模块将每一条消息以结构体形式打包存储，字节长度至少由一个字节组成，内容包括消息 标识和消息内容； 主控层将从面板管理模块获得的面板最新消息传递给消息管理模块，消息管理模 块先从config.h配置文件中获得当前定义的面板编号，再根据面板编号调用对应的消息打 包函数，将面板消息进行打包处理； 每个编号的控制器都定义独立的协议文件，包含对应的消息包，不同的控制器只 需要更改config.h配置文件中BOARD_TYPE宏定义即可。 定时器管理模块管理定时器，定时器以毫秒级溢出中断向CPU产生时钟中断，主控 层通过中断服务程序响应向CPU挂接中断响应，如果中断服务程序中执行的指令过多，会导 致CPU延迟响应定时器中断，导致系统产生中断时间误差； 主控层在主文件中按照定时器周期的不同定义定时器对象，每个定时器包含计数 变量和标志位变量两个属性；中断服务程序负责对计数变量进行计数，计数变量达到溢出 值后设置标志位变量，完成定时器功能，产生定时器基准。 管理模块用于：记录LRU个性化信息；切换LRU软件状态；监控部件状态、一旦某部 件或多部件发生失效事件立即采取应急措施并上报；监控主控软件运行状态，一旦发生应 用软件跑飞，使用看门狗进行软件复位。 发明优点： 该面板构架结合了由顶至下和由底至上的软件设计思路，软件功能框架采用由顶 至下和由粗到细的方法将软件系统架构进行分层，实现顶层控制逻辑和模块管理层的控制 逻辑完全隔离，模块级数据流仅纵向传递，保证数据流和逻辑功能的低耦合；软件功能模块 采用由底向上和面向接口编程的方法对模块功能进行化分，模块功能单一，将各模块的属 性封装成结构体，降低软件模块之间的关联，提高系统稳定性，保证各功能模块之间实现低 耦合。 附图说明 图1为是本发明的模块管理状态机示意图。 4 CN 111581006 A 说 明 书 3/4 页 图2为是本发明的软件设计整体架构框图。
