某型機(jī)載作戰(zhàn)任務(wù)加載器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

FPGA通過(guò)USB口電源監(jiān)控電路實(shí)現(xiàn)對(duì)USB接口的接口控制，當(dāng)USB接口供電有效時(shí)，F(xiàn)PGA輸出USB芯片復(fù)位有效，并使能與USB接口的數(shù)據(jù)總線，在USB不使用條件下USB工作在PowerDown模式，數(shù)據(jù)總線置為三態(tài)。

3 軟件設(shè)計(jì)

作戰(zhàn)任務(wù)加載器的軟件分為三部分，包括驅(qū)動(dòng)程序、BIT程序和應(yīng)用程序，驅(qū)動(dòng)程序由BIT程序和應(yīng)用程序調(diào)用。驅(qū)動(dòng)程序包括DSP初始化、1553B接口驅(qū)動(dòng)、串口驅(qū)動(dòng)、GPIO驅(qū)動(dòng)等。DSP初始化對(duì)DSP的工作頻率、XINTF總線時(shí)序、中斷使能和優(yōu)先級(jí)進(jìn)行配置。1553B、串口接口驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)通信初始化配置、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收等基本底層控制操作。

作戰(zhàn)任務(wù)加載器BIT程序包括上電BIT和維護(hù)BIT。作戰(zhàn)任務(wù)加載器上電后通過(guò)讀取地面狀態(tài)使能信號(hào)GSE#的狀態(tài)進(jìn)入地面工作模式或機(jī)上工作模式。

在地面工作模式，作戰(zhàn)任務(wù)加載器執(zhí)行維護(hù)BIT程序，對(duì)FLASH、RAM、1553B接口、USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡等硬件資源進(jìn)行測(cè)試，對(duì)FLASH的測(cè)試只進(jìn)行應(yīng)用程序校驗(yàn)和測(cè)試，對(duì)RAM、USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡進(jìn)行讀寫(xiě)正確性測(cè)試，對(duì)1553B接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸正確性測(cè)試。在機(jī)上工作模式，為了保證作戰(zhàn)任務(wù)加載器的功能完備性，首先進(jìn)行上電BIT測(cè)試，對(duì)應(yīng)用程序FLASH校驗(yàn)和、數(shù)據(jù)RAM讀寫(xiě)正確性、1553B接口內(nèi)部環(huán)測(cè)正確性進(jìn)行測(cè)試。上電BIT測(cè)試正確后，通過(guò)定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)中斷不斷偵測(cè)USB接口是否有數(shù)據(jù)傳輸卡存在。當(dāng)正常插入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡后，任務(wù)加載器可向空地火控計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)加載請(qǐng)求，根據(jù)火控計(jì)算機(jī)的應(yīng)答情況發(fā)起數(shù)據(jù)加載流程，執(zhí)行應(yīng)用程序。如未檢測(cè)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡或火控計(jì)算機(jī)無(wú)應(yīng)答，則循環(huán)執(zhí)行上電BIT測(cè)試。作戰(zhàn)任務(wù)加載器的軟件工作流程如圖3所示。

應(yīng)用程序?qū)SB存儲(chǔ)卡內(nèi)密文數(shù)據(jù)和密鑰讀取，采用IDEA解密算法對(duì)密文數(shù)據(jù)解密，將解密后的明文數(shù)據(jù)通過(guò)1553B接口傳輸給空地火控計(jì)算機(jī)，其加載端和目標(biāo)機(jī)均需支持1553B基本數(shù)據(jù)通信，通過(guò)握手-響應(yīng)-確認(rèn)機(jī)制來(lái)完成數(shù)據(jù)在加載端和目標(biāo)機(jī)的可靠傳輸過(guò)程。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了一種可讀取USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡并實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)任務(wù)數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加載器。此設(shè)計(jì)方法可應(yīng)用于更多具有安全可靠要求的數(shù)據(jù)加載設(shè)備。數(shù)據(jù)信息載體不局限于USB線性FLASH存儲(chǔ)卡，可根據(jù)處理速度和數(shù)據(jù)量要求采用加固U盤(pán)、加固SATA電子盤(pán)等移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸交互接口也可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，可設(shè)計(jì)為AFD X、ARINC429、ARINC825等串行通信接口。