一種非相似三余度飛控計算機的非相似余度軟件開發(fā)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于航空嵌入式軟件應用技術，涉及到一種非相似三余度飛控計算機的非相似余度軟件開發(fā)方法。本發(fā)明為運行在非相似三余度飛控計算機上運行的應用軟件提供開發(fā)方法，本方法能抑制因軟件相似存在的共態(tài)故障，大大的降低了飛控系統(tǒng)的失效率，提高了飛控系統(tǒng)可靠性。
【專利說明】一種非相似三余度飛控計算機的非相似余度軟件開發(fā)方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于航空嵌入式軟件應用技術，涉及到一種非相似三余度飛控計算機的非 相似余度軟件開發(fā)方法。

【背景技術】
[0002] 無人機飛控計算機機載軟件屬于無人機機載軟件的核心控制軟件，可靠性要求非 常高。但以往的無人機飛控計算機機載軟件只采用了相似多余度設計，沒有采用軟件非相 似多余度設計，原因在于沒有使用非相似多余度的飛控計算機平臺供非相似多余度的應用 軟件運行。
[0003] 采用相似余度軟件設計，容易導致因軟件設計缺陷而導致軟件共性故障，從而引 發(fā)整個系統(tǒng)失效。而對于相似余度的飛控計算機體系，在相同的指令控制下，運行相同的 程序，并時刻處于相同的工作狀態(tài)，通道間的耦合十分緊密。但經驗表明，余度通道耦合越 緊，受共態(tài)故障影響使整個系統(tǒng)崩潰的可能性越大。通過在非相似三余度飛控計算機的不 同CPU板上開發(fā)功能相同但實現(xiàn)方法不同的應用程序，實現(xiàn)非相似三余度的飛控應用軟件 設計，從而提高飛控系統(tǒng)可靠性。


【發(fā)明內容】
：
[0004] 本發(fā)明的目的：提供一種非相似三余度飛控計算機的非相似余度軟件開發(fā)方法， 為運行在非相似三余度飛控計算機上運行的應用軟件提供開發(fā)方法，提高飛控系統(tǒng)的可靠 性。
[0005] 本發(fā)明的技術方案：
[0006] -種非相似三余度飛控計算機的非相似余度軟件開發(fā)方法，本方法包括以下步 驟：
[0007] 第一步：在集成開發(fā)環(huán)境中建立一個0S項目，該項目可在飛控系統(tǒng)已選型且預分 區(qū)的CPU板上運行,并在該0S項目中進行如下配置：
[0008] 鏈接配置：對0S駐留在該CPU板的內存中的代碼段text、數(shù)據(jù)段data和bss段 的起始地址和大小進行配置；
[0009] 映像配置：對0S加載地址和運行位置進行配置；
[0010] 0S 配置：
[0011] a目標板設備配置：對板卡的CPU及外圍設備進行配置；
[0012] b對象配置：將要在該CPU板上運行的飛控系統(tǒng)應用程序配置為1個分區(qū)，配置分 區(qū)的復位、停止特權接口，并指定和配置該分區(qū)的分區(qū)看門狗；為0S配置虛擬外部中斷與 硬件中斷的映射表，并為已配置好的分區(qū)派發(fā)已配置好的虛擬外部中斷，并配置系統(tǒng)看門 狗；為已配置好的分區(qū)配置調度策略、時間調度表、起始地址和訪問屬性；
[0013] c空間配置：
[0014] 對該CPU板上的FLASHR0M、RAM以及10存儲器的物理空間的起始地址和大小進行 配置；對os可訪問的空間的訪問屬性進行配置；
[0015] 第二步：在集成開發(fā)環(huán)境中針對第一步中的CPU板建立一個TA項目，并在該TA項 目中進行如下配置：
[0016] CPU配置：對CPU體系、類型和大小端進行配置；
[0017] 鏈接配置：對第一步配置好的分區(qū)分別駐留在內存中的text、data和bss段的起 始地址和大小進行配置；
[0018] 映像配置：對第一步配置好的分區(qū)的加載地址和運行位置進行配置；
[0019] 第三步：在集成開發(fā)環(huán)境中針對第一步中的CPU板建立一個KBSP項目，并在該 KBSP項目中進行如下配置：
[0020] CPU配置：對CPU體系、類型和大小端進行配置；
[0021] 第四步：在集成開發(fā)環(huán)境中針對第一步中的CPU板建立一個應用項目，并在該應 用項目中進行如下配置：
[0022] CPU配置：對CPU體系、類型和大小端進行配置；
[0023] 鏈接配置：對第一步配置好的分區(qū)分別駐留在內存中的text、data和bss段的起 始地址和大小進行配置；
[0024] 映像配置：對第一步配置好的分區(qū)的加載地址和運行位置進行配置；
[0025] 第五步：在上述四步建立的項目中各自源文件夾下，對根據(jù)系統(tǒng)需求和基于該 (PU板的OS、TA、KBSP和應用源代碼進行手工開發(fā)；
[0026] 第六步：在集成開發(fā)環(huán)境中對上述五步已開發(fā)好的項目分別進行編譯鏈接；
[0027] 第七步：通過加載工具將第六步中編譯鏈接好的二進制文件加載到飛控計算機基 于某CPU硬件平臺的板卡中；
[0028] 第八步：基于第二個不同CPU板，重復第一到第七步，但在第五步應用源代碼開發(fā) 時，應開發(fā)與運行在第一個CPU板功能相同但實現(xiàn)方式不同的源代碼；
[0029] 第九步：基于第三個不同CPU板，重復第一到第七步，但在第五步應用源代碼開發(fā) 時，應開發(fā)與運行在第一、二個CPU板功能相同但實現(xiàn)方式不同的源代碼。
[0030] 本發(fā)明的優(yōu)點：
[0031] 與傳統(tǒng)的相似余度的飛控軟件開發(fā)方法相比，本方法能抑制因軟件相似存在的共 態(tài)故障，大大的降低了飛控系統(tǒng)的失效率，提高了飛控系統(tǒng)可靠性。
[0032] 附圖：
[0033] 圖1非相似三余度的飛控計算機體系結構示意圖
[0034] 圖2嵌入式實時操作系統(tǒng)分區(qū)示意圖(單CPU板）

【具體實施方式】：
[0035] 下面一個實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，本實施例使用的集成開發(fā)環(huán)境為 LambdaTOOL-SVM，針對PPC755、Intel80486和AMD29050,但頻率相近的三個CPU板上運行 的應用程序進行開發(fā)，方法如下：
[0036] 第一步：在LambdaTOOL-SVM集成開發(fā)環(huán)境中針對該CPU板建立一個0S項目，并在 該0S項目中進行如下配置：
[0037] 鏈接配置：對0S駐留在內存中的text、data和bss段的起始地址和大小進行配 置；
[0038] 映像配置：對0S加載地址配置好，運行位置配置為FlashROM ;
[0039] 0S 配置：
[0040] a目標板設備配置：對CPU板的CPU體系配置為PPC、類型配置為755、大小端配置 為big、頻率配置為210MHz，硬件中斷個數(shù)配置為15個、定時器tick為1000微妙，觸發(fā)方 式為 one-shot ;
[0041] b對象配置：
[0042] 將用戶分區(qū)配置為1個分區(qū)，指定分區(qū)看門狗，為分區(qū)看門狗選擇最大喂狗時間、 回調函數(shù)最大執(zhí)行時間、看門狗超時處理策略，配置分區(qū)的復位、停止等特權接口；為操作 系統(tǒng)內核配置虛擬外部中斷與硬件中斷的映射表、并為已配置好的分區(qū)派發(fā)已配置好的虛 擬外部中斷；配置系統(tǒng)看門狗的最大喂狗時間，并為（a)中配置好的分區(qū)指定該分區(qū)看門 狗的時鐘源；為已配置好的分區(qū)配置調度策略為基于時間調度表，并配置分區(qū)可自動啟動； 為已配置好的分區(qū)配置時間調度表(調度起點以及時間窗口長度）；
[0043] c空間配置：對FLASHROM、RAM以及10存儲器的物理空間的起始地址和大小進行 配置；對0S可訪問的空間的訪問屬性配置為使能CACHE、CACHE方式為寫回、讀寫權限為用 戶態(tài)可讀；對b項中配置好的分區(qū)的起始地址配置好，RAM空間訪問屬性配置為使能CACHE、 CACHE方式為寫回、讀寫權限為可讀可寫，10空間訪問屬性配置為禁止CACHE、讀寫權限為 用戶態(tài)可讀可寫；
[0044] 第二步：在LambdaT00L-SVM集成開發(fā)環(huán)境中針對該CPU板建立一個TA項目，并在 該TA項目中進行如下配置：
[0045] CPU配置：對CPU板的CPU體系配置為PPC、類型配置為755、大小端配置為big ;
[0046] 鏈接配置：對第一步配置好的分區(qū)分別駐留在內存中的text、data和bss段的起 始地址和大小進行配置；
[0047] 映像配置：對第一步配置好的分區(qū)的加載地址配置好，運行位置配置為 FlashROM ；
[0048] 第三步：在LambdaT00L-SVM集成開發(fā)環(huán)境中針對該CPU板建立一個KBSP項目，并 在該KBSP項目中進行如下配置：
[0049] CPU配置：對CPU板的CPU體系配置為PPC、類型配置為755、大小端配置為big ;
[0050] 第四步：在LambdaT00L-SVM集成開發(fā)環(huán)境中針對該CPU板建立一個應用項目，并 在該應用項目中進行如下配置：
[0051] CPU配置：對CPU板的CPU體系配置為PPC、類型配置為755、大小端配置為big ;
[0052] 鏈接配置：對第一步配置好的分區(qū)分別駐留在內存中的text、data和bss段的起 始地址和大小進行配置；
[0053] 映像配置：對第一步配置好的分區(qū)的加載地址配置好，運行位置配置為 FlashROM ；
[0054] 第五步：在上述四步建立的項目中各自源文件夾下，對根據(jù)系統(tǒng)需求和基于該 CPU硬件平臺的板卡的OS、TA、KBSP和應用源代碼進行手工開發(fā)；
[0055] 第六步：在LambdaT00L-SVM集成開發(fā)環(huán)境中對上述五步已開發(fā)好的項目分別進 行編譯鏈接；
[0056] 第七步：通過LambdaTOOL-DIF加載工具將第六步中編譯鏈接好的二進制文件加 載到飛控計算機該CPU板中；
[0057] 第八步：基于Intel80486芯片的CPU板，重復第一到第七步，但在第五步應用源代 碼開發(fā)時，應開發(fā)與運行在基于PPC755芯片的CPU板功能相同但實現(xiàn)方式不同的源代碼； [0058] 第九步：基于AMD29050芯片的CPU板，重復第一到第七步，但在第五步應用源代碼 開發(fā)時，應開發(fā)與運行在基于Intel80486芯片和AMD29050芯片的CPU板功能相同但實現(xiàn) 方式不同的源代碼。
【權利要求】
1. 一種非相似三余度飛控計算機的非相似余度軟件開發(fā)方法，其特征是，本方法包括 以下步驟： 第一步：在集成開發(fā)環(huán)境中建立一個0S項目，該項目可在飛控系統(tǒng)已選型且預分區(qū)的 CPU板上運行,并在該0S項目中進行如下配置： 鏈接配置：對0S駐留在該CPU板的內存中的代碼段text、數(shù)據(jù)段data和bss段的起 始地址和大小進行配置； 映像配置：對0S加載地址和運行位置進行配置； 0S配置： a目標板設備配置：對板卡的CPU及外圍設備進行配置； b對象配置：將要在該CPU板上運行的飛控系統(tǒng)應用程序配置為1個分區(qū)，配置分區(qū)的 復位、停止特權接口，并指定和配置該分區(qū)的分區(qū)看門狗；為0S配置虛擬外部中斷與硬件 中斷的映射表，并為已配置好的分區(qū)派發(fā)已配置好的虛擬外部中斷，并配置系統(tǒng)看門狗；為 已配置好的分區(qū)配置調度策略、時間調度表、起始地址和訪問屬性； c空間配置： 對該CPU板上的FLASHROM、RAM以及10存儲器的物理空間的起始地址和大小進行配 置；對0S可訪問的空間的訪問屬性進行配置； 第二步：在集成開發(fā)環(huán)境中針對第一步中的CPU板建立一個TA項目，并在該TA項目中 進行如下配置： CPU配置：對CPU體系、類型和大小端進行配置； 鏈接配置：對第一步配置好的分區(qū)分別駐留在內存中的text、data和bss段的起始地 址和大小進行配置； 映像配置：對第一步配置好的分區(qū)的加載地址和運行位置進行配置； 第三步：在集成開發(fā)環(huán)境中針對第一步中的CPU板建立一個KBSP項目，并在該KBSP項 目中進行如下配置： CPU配置：對CPU體系、類型和大小端進行配置； 第四步：在集成開發(fā)環(huán)境中針對第一步中的CPU板建立一個應用項目，并在該應用項 目中進行如下配置： CPU配置：對CPU體系、類型和大小端進行配置； 鏈接配置：對第一步配置好的分區(qū)分別駐留在內存中的text、data和bss段的起始地 址和大小進行配置； 映像配置：對第一步配置好的分區(qū)的加載地址和運行位置進行配置； 第五步：在上述四步建立的項目中各自源文件夾下，對根據(jù)系統(tǒng)需求和基于該CPU板 的OS、TA、KBSP和應用源代碼進行手工開發(fā)； 第六步：在集成開發(fā)環(huán)境中對上述五步已開發(fā)好的項目分別進行編譯鏈接； 第七步：通過加載工具將第六步中編譯鏈接好的二進制文件加載到飛控計算機基于某 CPU硬件平臺的板卡中； 第八步：基于第二個不同CPU板，重復第一到第七步，但在第五步應用源代碼開發(fā)時， 應開發(fā)與運行在第一個CPU板功能相同但實現(xiàn)方式不同的源代碼； 第九步：基于第三個不同CPU板，重復第一到第七步，但在第五步應用源代碼開發(fā)時， 應開發(fā)與運行在第一、二個CPU板功能相同但實現(xiàn)方式不同的源代碼。
【文檔編號】G06F9/44GK104123122SQ201310144328
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月24日 優(yōu)先權日:2013年4月24日
【發(fā)明者】伍良才, 王喆, 梁琨, 王文杰, 康明杰, 周姝春 申請人:成都飛機設計研究所