一种机载OFP及接口配置表的在线加载技术

李兴智，刘宵辰，王 俊，赵 刚，闫 稳

(航空工业西安航空计算技术研究所，陕西 西安 710065)

0 引言

近年来，机电综合系统[1]逐步发展成为“集中解算+分布控制”[2]的管理模式。由于此种系统结构设计遵循就近连接理念，产品也按照分布式区域进行布置，而不仅仅局限于在设备舱中。这导致许多产品的安装位置呈现出较为狭小封闭的空间复杂性，从而使得传统的直接取下设备或连接调试线缆等升级方式在操作上存在较大困难，使得升级工作存在效率低、代价高的问题。

机载产品一般通过总线交互通讯方式进行软件升级，常见的总线类型包括RS232总线、RS422总线、RS485总线、以太网等。

机载产品升级方式按照是否拆卸产品，又分为：原位加载和离位加载两种。

其中，原位升级指由机务人员将维护线缆及插头连接至机上产品，升级操作人员通过使用机上电源或自携电源的供电方式，进行产品升级。而离位升级顾名思义，由机务人员对产品进行拆卸，交由升级操作人员进行升级。

传统升级方式更适用于设备安装位置简单、拆卸方便的情况，而随着当前机电综合系统的“集中解算+分布控制”系统管理模式发展，目前亟需新型加载技术来解决升级效率低、便利性差的问题。

1 在线加载架构概述

整个在线加载流程[3]由外置维护设备发起，根据产品分级情况，一级控制器、二级控制器、三级控制器将逐级进入加载模式。

在进入加载模式后，需周期对下行命令数据包中的加载对象进行检测。如果加载对象为自身，则根据自身特点选择完整缓存镜像文件后，加载机载程序方案或边缓存边加载机载程序方案。如果加载对象为下级控制器，则对下行命令数据包中的负载内容进行下发。

在进入加载模式后，还需周期对下行命令数据包中的退出加载进行检测。当检测到退出加载指令有效时，根据产品分级情况，三级控制器、二级控制器、一级控制器将逐级退出加载模式。

2 在线加载方法实现

每个产品均为自身在线加载功能配备了引导程序及加载器程序，这两部分程序的存储空间独立与机载程序OFP及接口配置表。

程序存储空间分配如图1所示。

图1 程序存储空间

产品上电/复位后进入引导程序Boot，当指示标志指示满足加载条件时，软件跳转至加载器程序Loader运行；当指示标志指示不满足加载条件时，软件跳转至机载程序OFP运行。产品启动运行过程如图2所示。

图2 升温过程

产品处于机载程序的正常工作模式中时，才能发起在线加载。

加载模式进入流程为：

1) 在正常工作模式下实时监测到加载进入请求。

2) 根据加载进入请求，结合轮载等信号状态判断是否满足进入在线加载条件。

3) 如果满足进入在线加载条件，产品转入加载准备模式；否则，产品仍然处于正常工作模式中。

4) 在加载准备模式下，记录加载指示标志，并根据自身等级情况判断是否需进行信息广播。

◆对于一级控制器，需向二级控制器广播加载进入请求信息。

◆对于二级控制器，需向三级控制器广播加载进入请求信息。

◆对于三级控制器，无需广播。

5) 产品自复位。

6) 读取加载指示标志，如果满足加载条件则转入加载工作模式；否则，产品仍转入正常工作模式。

加载模式下的工作内容包括：

1) 周期读取下行命令并判断其有效性。

2) 如果下行命令有效，则对数据包中加载进行指令或加载退出指令进行判断。

3) 如果加载进行指令有效，且加载对象为一级控制器，则进行

◆擦除FLASH中原有OFP内容；

◆周期接收OFP目标码并校验通过后，固化入自身FLASH中；

◆周期回传自身加载状态，如空、传输中、传输成功、传输失败、固化中、固化成功、固化失败、校验中、校验成功、校验失败等；

◆周期接收并回传二/三级控制器工作状态。

4) 如果加载进行指令有效，且加载对象为二级控制器，加载类型为OFP加载时，则进行

◆擦除FLASH中原有OFP内容；

◆周期接收OFP目标码并校验通过后，固化入自身FLASH中；

◆周期回传自身加载状态，如空、传输中、传输成功、传输失败、固化中、固化成功、固化失败、校验中、校验成功、校验失败等；

◆周期接收并回传三级控制器工作状态。

5) 如果加载进行指令有效，且加载对象为二级控制器，加载类型为接口配置表时，则进行

◆周期接收接口配置表并校验通过后，固化入自身NVRAM中；

◆周期回传自身加载状态，如空、传输中、传输成功、传输失败、固化中、固化成功、固化失败、校验中、校验成功、校验失败等；

◆周期接收并回传三级控制器工作状态。

6) 如果加载进行指令有效，且加载对象为三级控制器，则进行

◆擦除FLASH中原有OFP内容；

◆周期接收OFP目标码并校验通过后，固化入自身FLASH中；

◆周期回传自身加载状态，如传输中、传输成功、传输失败、固化中、固化成功、固化失败、校验中、校验成功、校验失败等；

7) 如果加载进行指令无效或加载进行指令有效但加载对象非法时，则各级控制器均周期向上级控制器回传工作状态。

如果加载退出指令有效，则清除自身存储的加载指示标志，等待产品下电。

3 结语

本文介绍的一种通过利用产品自身使用的飞机总线进行分级加载技术，在复杂环境限制下，可对OFP或接口配置表进行在线加载，操作简单可靠，在保证产品自身安全的前提下大大提高升级效率和升级的便利性。