新一代航空電子系統(tǒng)為解決在關鍵任務和信息系統(tǒng)中的高帶寬及數據安全可靠交互的技術需求,制定了AFDX網絡協議,解決了早期電子系統(tǒng)中點對點傳輸和總線型傳輸模式下布線復雜、連接器多、傳輸速率低、傳輸距離短等瓶頸,提高了機載總線網絡的性能。近年來,隨著AFDX網絡在運輸機、客機、直升機中普遍應用,核心部件AFDX交換機的性能優(yōu)劣直接影響整個網絡系統(tǒng)。國內對交換機的研究相對較少,加之機載系統(tǒng)對交換機的需求迫切,急需加速AFDX網絡交換機的研發(fā),來解決交換機運行效率、模式切換的準確性等問題。本課題來源于國家部委,研究的AFDX網絡交換機軟件設計相關技術,滿足航空對AFDX網絡交換機產品的應用需求。論文分析了AFDX網絡的運行機理、交換機工作機制及存儲轉發(fā)原理,采用了面向結構及模塊化設計方法,設計了多線程調用機制,同時通過設置優(yōu)先級,合理使用信號量、結構體及存儲資源的申請及釋放,避免軟件接口之間相互沖突,通過應用特點分析,規(guī)劃了AFDX網絡交換機軟件的軟硬件交互原則及實現方案,完成了初始化、操作模式管理、串口控制臺、以太網數據處理、BIT測試、內嵌ES協議棧、ARINC615A數據加卸載以及SNMP網絡管理模塊的詳細設計流程及實現過程,同時給出了相關設計函數要求、返回狀態(tài)控制、正確及錯誤后的處理方案等。針對AFDX網絡交換機軟件的系統(tǒng)架構和具體功能模塊,設計了軟件驗證方案,并構建了模塊驗證、協議符合性驗證和系統(tǒng)集成及聯試三種驗證平臺。通過對獨立模塊進行的測試,確認各功能接口的正確性,實現交換機的配置、內嵌端系統(tǒng)、轉發(fā)(過濾及警管)、監(jiān)控及捕獲功能均滿足設計指標要求;同時為保證交換機產品符合國際AIM測試平臺要求,達到系統(tǒng)應用需求,結合AFDX網絡交換機進行系統(tǒng)性的協議符合性測試(共進行了10類大項,58條小項測試,滿足交換機24個端口無阻塞交換,通過了基本通信、過濾功能、流量警管、交換、監(jiān)控、配置、操作模式、數據加載、管腳編程、性能等測試,交換機操作系統(tǒng)及軟件啟動時間為12.5s,滿足小于20s的設計要求),判定該軟件與系統(tǒng)的適配程度,滿足ARINC664協議中對交換機的技術指標要求;最后為了滿足AFDX網絡在機載應用中真實場景和對AFDX網絡交換機軟件的應用需求,設計了系統(tǒng)仿真測試及聯試試驗環(huán)境,對網絡功能性能進行系統(tǒng)測試,保證AFDX網絡交換機軟件驗證達到了100%的覆蓋,符合AFDX網絡交換機的應用需求及ARINC664協議規(guī)范要求,達到了預期效果。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP311.52;TN915.05
【部分圖文】：

西安電子科技大學碩士學位論文過確定的配置表信息，規(guī)定了傳輸路徑，避免傳統(tǒng)以太網中由于傳輸鏈路共享而造成的信道沖突。以 ARINC664 標準為協議要求，不僅在傳輸的性能上有大幅度的提高，而且實現了數據通信的可靠性和高實時性，同時采用了有效機制來保障網絡中信息不會因偶然或惡意因素而被丟失、泄露和破壞。

西安電子科技大學碩士學位論文計64 協議，AFDX 交換機可以分成兩大部分：交換模塊和示�？刂颇K主要由嵌入式處理器 MPC8265 及周圍的完成整個交換機的控制和管理，提供用戶的操作接口芯片為核心，實現核心的交換邏輯，完成經過交換機的數制、信息調度和數據轉發(fā)功能。

第三章 AFDX 交換機軟件體系架構設計rks5.5 操作系統(tǒng)，并基于此開發(fā)交換機的軟件。采用結構化分析方分析及功能模塊劃分，按照功能單元的相關性，將軟件劃分為若始化、模式管理、BIT 測試和硬件板卡平臺直接關聯，操作寄存器系統(tǒng)協議處理功能模塊， ARINC615A 數據加卸載和 SNMP 網絡庫形式加到交換機軟件中。AFDX 交換機軟件外部接口示意圖如圖
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本文編號：2838548