基于vxworks操作系统的ARINC429通信冗余方法

摘要

本发明公开了一种基于vxworks操作系统的ARINC429通信冗余方法，主要解决现有实时通信系统中冗余方法不可靠、实时性低、设计复杂的问题。其实现步骤为：在上位机和CPU的通信系统中，上位机通过主通道A和备用通道B两条独立的ARINC429通道和CPU通信，且两通道的工作时序和传输数据完全相同，CPU通过两个不同的环形缓冲区分别存放从两个通道接收到的数据，CPU每次接收数据之前调用通道选择函数，该通道选择函数先判断两个环形缓冲区中的字节数，根据两个环形缓冲区中的字节数的不同情况，进行异常检测并选择通道。该方法充分利用了vxworks中环形缓冲区操作函数，简化了异常检测和信息同步过程，对故障做出及时处理，从而在软件上确保了系统的可靠性和实时性。

主权项

1.一种基于vxworks操作系统的ARINC429通信冗余方法，包括以下步骤：(1)在上位机和CPU之间建立起两条独立通信的ARINC429通讯通道，进行周期为period的周期通信；任选一条通讯通道作为主通道A，且为默认的通信通道，选另外一条通道B作为备用通道；(2)在操作系统vxworks的编程环境下调用库函数taskSpawn()创建基于操作系统vxworks的周期为periodT的周期任务PCDeal，以接收发送和处理上位机数据；创建第一环形缓冲区RingAId和第二环形缓冲区RingBId分别用来存放接收到主通道A和备用通道B的数据；(3)按如下步骤编写一个通道选择函数Choose429()：3a)在操作系统vxworks的编程环境下调用操作系统vxworks中对环形缓冲区的操作函数rngNBytes()，分别获取环形缓冲区RingAId和RingBId中的字节数；3b)创建全局变量NA作为第一计数器，对同时发生的第一环形缓冲区RingAId中字节数为0和第二环形缓冲区RingBId中字节数不为0这种情况的次数计数；创建全局变量NB作为第二计数器，对第一环形缓冲区RingAId和第二环形缓冲区RingBId中字节数都为0这种情况发生的次数计数；若第一环形缓冲区RingAId和第二环形缓冲区RingBId中字节数都不为为0，则判断第二环形缓冲区RingBId中字节数是否大于第一环形缓冲区RingAId中字节数，如果是就采用备用通道B，否则采用主通道A；若同时发生第一环形缓冲区RingAId中字节数不为0和第二环形缓冲区RingBId中字节数为0这种情况，则采用主通道A；3c)选择一个门限N，进行异常检测，若第一计数器NA的值大于这个门限，则判定主通道A异常，切换为备用通道B，否则跳回步骤3a)，完成函数Choose429()的编写；若第二计数器NB的值大于这个门限，则判定两个通道都异常，CPU不接收数据，进入安全工作模式，否则跳回步骤3a)，完成函数Choose429()的编写。(4)按如下步骤执行由步骤(2)中创建的任务PCDeal：4a)在每次接收数据前先调用步骤(3)中的通道选择函数Choose429()选择通道；4b)调用操作系统vxworks中对环形缓冲区的操作库函数rngBufGet()，读取该通道环形缓冲区的数据，以完成对数据的接收。