机载显示器BIT软件设计与应用

董伯佺

摘要：本文针对机载显示器BIT软件系统如何架构设计做了详细的介绍，通过对离散化的BIT检测项进行整合，提出了一种系统化的BIT检测流程和检测方法，可以有效地进行故障定位，同时将机载显示器自检测分为不同的类型，针对不同类型的自检测提出了各自的上报方法和故障提示模式，并在实际的产品中得到了验证。

关键词：机载显示器;BIT;状态监测;故障分类;故障诊断。

一、概述

近年来，随着我国航空产业的发展，航电显示系统的功能越来越全面，同时产品的复杂性也变得越来越高，对于机载显示设备的测试维修能力也提出了更高的要求，机载显示器自检测技术不但可以使系统、设备内部具有检测、隔离故障点自动测试能力，并且不用外部测试设备就能完成对系统、子系统或设备的功能检查、故障诊断与隔离等测试，极大地提高了机载设备的安全性和可靠性[1]。

机内自测试（Built-In-Test）不仅可以减少机载设备的维修时间，还可以提高机载设备的战备完好性和出勤可靠度[2]。

二、分类及功能定义

根据机载显示器的工作模式BIT主要分为上电自检测、维护自检测和周期自检测[4]。

上电自检测（PBIT）是指当产品上电后，首先进行上电自检测，对产品主要的总线和图形图像板卡、通信接口等硬件模块进行故障检测，自检结束后将结果存入非易失性存储设备中，待自检测运行结束后读取并上报上位机。

周期自检测（CBIT）是在产品正常运行过程中，由自检测系统周期定时检测产品各模块的工作状态，自检测项不影响产品的正常运行，形成的自检信息记录在本地非易失性存储设备，同时上报给上位机。

维护自检测（IBIT）运行在地面维护人员进行地面检修时，由上位机主动发送自检指令，启动自检测功能，在自检测期间需要将自检进度和故障维护清单（MFL）信息实时上报给上位机同时记录在非易失性存储设备中，地面维护人员通过MFL清单的提示信息，及时做LRU级（外场可更换单元）更换处理。

三、软件架构设计

自检测系统软件由自检测底层软件和自检测应用软件构成。通过功能模块化的形式，实现自检测的不同功能，保证模块间松耦合，方面模块复用，最后将各个模块组合成完整功能的自检测软件。

自检测应用软件由PBIT模块、CBIT模块、IBIT模块、故障检测模块、故障处理模块构成。通过通信交互接口和操作系统层自检测底层软件相关联，自检测底层软件包括驱动模块、引导模块、硬件检测模块、故障反馈模块。

四、实例设计实现

本文以某型显示器架构为例，该显示器分为主控模块，显示模块，液晶屏模块，网卡模块，主要由显控软件处理显示器显示画面和通讯所需的数据和逻辑，自检測（BIT）系统存在于主控模块中。在上电自检测，维护自检测和周期自检测的过程中，分别对以上模块做自检测，并将结果存储或上报。

根据上节提出的软件架构，各个模块关联集成后，设计出自检测软件的工作流程，BIT设计流程如图1所示。

自检测系统软件初始化当前工作状态为上电自检测状态，工作模式为测试模式，由底层驱动完成主控模块的自检测，并将主控模块故障字由故障字寄存器中存放到NVRAM中，待显控软件正常运行后读取。液晶显示模块和显示模块分别进行上电自检测，自检完成后将显示模块故障字通过PCI接口发送到主控模块，显控软件运行正常后进行读取;显控软件正常运行后，在初始化网卡时调用网卡链路层提供的上电自检测API接口函数，对网卡进行上电自检测，分别得到相应网卡故障字。

对获取到的上电自检测故障字进行解析和处理，若有故障发生，则根据故障编码表找出相应故障的编码，并形成该故障编码对应故障清单（MFL）信息，得到对应的上电自检测结果;在上电自检测过程当中，若产品与机内健康管理单元进行握手成功后，向机内健康管理单元发送工作状态报告消息，报告自检测的进度。当得到的上电自检测结果中有故障信息存在或故障信息发生了变化时，需要将对应的MFL信息存储到非易失存储器中，并将当前的维护故障信息清单报告发送到机内健康管理单元。

自检测系统周期对各设备之间的通讯状态进行检测，得到通讯状态故障字。综合各模块的故障字，对得到的故障字进行解析和处理，若有故障发生，则根据故障编码表找出相应故障的编码，并形成该故障编码对应MFL信息，得到对应的周期自检测结果，当得到的周期自检测结果中有故障信息存在或故障信息发生了变化时，需要将对应的MFL故障信息存储到非易失存储器中，并将当前的维护故障信息清单报告发送到机内健康管理单元。与网卡通讯故障的判据，规定连续3个周期接收不到数据判定为通讯中断，进行故障滤波，防止出现虚警。

五、结束语

本文通过总结以往的机载显示器BIT软件系统特点，针对不同的BIT类型，详细地讨论了从故障采集到故障诊断和上报的一套完整的BIT软件系统。最后以某显示器为例，对BIT系统开展架构设计、并详细介绍了自检测实现的机理和工作流程，在实际的项目中实现了该自检测系统的设计理念。但是随着机载显示器的复杂程度的逐渐提高，对于故障检测算法和大量故障信息的数据存储等方面也需要优化和提升，进一步提高BIT技术的实用性。

参考文献：

[1] 张月亲。建立自动化测试系统的必要性[M]。国外电子测量技术，2000（5）。

[2] 王立群。BIT与ATE的发展趋势。测控技术。1993，12（6）2-4.

[3] 张宏伟，李志强，封吉平。BIT的发展趋势[J]。华北工学院测试技术报，2001，15（02）：102-105。

[4]王林，郭玉琦，史延冬，飞机供电参数测试系统设计，北京：测控技术，1993.12（5）：10-120。