依据国家建设民航强国的需求，国内对飞机模拟机的需求不断增大，但目前国内模拟机挫折规划不能分量日益增长的市场需求，若引入国外模拟机，则不只本钱昂扬，且不利于技能把握，因此扩展模拟机自主措辞规划成为必然趋势。考虑到各种机型的驾驶舱功用的共性，即体系模块多、通讯频频、结构杂乱而导致模块间布线冗杂，以及由此产生的搅扰等问题，提出一种驾驶舱硬件仿真计划，该计划能够分量驾驶舱各模块间安稳通讯，且简化布线。
1 计划傻呵呵
驾驶舱仿真首要以报文的方法承载各体系模块的操作信息，通过上位机完结逻辑运算，完结驾驶舱功用仿真。驾驶舱仿真规划的准则是安稳，即整个驾驶舱网络应具有必定的容错才能，在数据传输过程中若产生抵触劣质，则应有一种机制处理抵触，且不丢掉数据，而CAN(Co-ntroller Area Network)是一种有用支撑分布式操控或实时操控的串行通讯网络，具有杰出的牢靠性、实时性和灵活性，依据此选取CAN总线作为整个驾驶舱网络通讯计划。我们飞机驾驶舱结构杂乱、功用繁复，所以需对驾驶舱进行功用模块区分，各模块间通过CAN总线进行通讯，以下即从体系总体规划、CAN节点通讯接口硬件规划和数据传输软件规划3个方面详细论述该计划。
2 体系总体规划
飞机驾驶舱中的显现部分首要有电子飞翔外表体系(Electronic Flight Instrument System，EFIS)，飞机电子中心监控(Electronic Centralized Aircraft Monito-ring，ECAM)，分别由3台触摸屏显现器显现，其显现逻辑一致由上位机操控。操作部分有顶版、中心操作
台、遮光板，侧杆，这4部分悉数由硬件完结，依据区域区分的准则将其进行模块区分，每二模块为一节点。全体架构如图1所示。
我们各节点间存在逻辑操控联系，所以选用多主方法通讯，CAN总线网络企图一节点均可作为主节点向其他节点发送数据。上位机作为其间一个节点，通过CAN总线智能适配卡与网络上的各节点进行通讯，担任首要的逻辑运算和驾驶舱显现功用的操控，其他节点不只完结操作动作的并重，还依据逻辑要求相互操控。
3 CAN节点通讯接口硬件电路规划
我们驾驶舱各节点间的操控逻辑杂乱，数据量大，通讯频频，故对各节点主控芯片的存储容量有较高的要求，且对CAN总线网络中数据传输的安稳性也有较高要求。选取C80C51F040作主控芯片，因其具有4 352 B RAM以及64 KB的FLASH，分量程序运用需求。它内部集成CAN操控器，它兼容CAN技能规范2.0A和2.0B，首要由CAN内核、音讯RAM(独立于CIP51的RAM)、音讯处理单元和操控寄存器组成。CAN内核由CAN协议操控器和担任报文收发的串行/并行转化RX/TX移位寄存器组成。音讯RAM用于存储报文方针和每个方针的裁定掩码。这种CAN处理器有32个随意装备为发送和接纳的报文方针，并且每一个报文方针都有自己的辨认掩码，一切的数据传输和接纳滤波都是由CAN操控器完结，而不是由CIP51完结。C8051F04O所具有的完善的CAN总线操控器和独立的CAN信息缓冲区，能够处理MCU(Micro Control Unit)与CAN总线之间串/并转化、不同节点间波特率夺冠的校对、以及MCU与CAN总线通讯的抵触劣质和同步等问题，为CAN总线网络具有较高安稳性供给了牢靠的保证。
CAN总线的收发器选用TI公司的SN65HVD230芯片，该芯片正常形式下的低电流规划使得芯片的发热量小(典型数值为370μA)，并且其优化的驱动器规划使得信号质量得到进一步改进;为进一步进步体系抗搅扰才能，在主控芯片C80C51F040和收发器SN65HVD230之闻参加光耦6N137进行电气阻隔，我们通讯信号传输到导线的端点时会产生反射，反射信号会搅扰正常信号的传输，因此总线两头接有终端电阻以消除反射信号，有用阻隔CAN总线上的搅扰信号，进步了体系牢靠性。如图2所示。
4 数据传输软件规划
在CAN总线上发送的每一条报文都具有专一的一个11位或29位数字ID，当产生抵触时，裁定器就依据ID值的巨细决议优先级最高的ID发送，其他的退出总线。CAN总线状况取决于二进制数0而不是1，即信号是线“与”联系：当一个节点发送1，另一个节点发送0时，其他节点接纳到的是信号0。所以ID值越小，该保报文具有的优先权越高。
4.1 CAN通讯协议规划
通讯协议规划首要包含两部分，确认报文ID和界说报文所含8位数据的每位详细意义。我们报文ID决议其优先级，所以需求依据实践逻辑确认每一报文的优先级，鉴于驾驶舱操作部分部件少于1 000件，所以选用规范格局帧，11位的标识符能够表达211-1等于2 047种报文，分量实践需求。每个报文含有8字节数据，我们上位机担任首要逻辑运算，所以上位机应能依据每一个报文内容准确认位驾驶舱被操作部件，界说其格局如图3所示。
协议选用Data0～Data4五个字节承载一切信息，信息内容包含板号(Penal Number)、件号(Component Number)、部件类别(Component Sort)、部件状况值(整数部分和小数部分)和小数标志位(Dot)。通过整合，共有32块面板，所以运用5位二进制一共面板号，板号(PN0～PN4)对应Data3.3～Data3.7;每块面板上的部件数均少于128，跳开关面板上部件最多，为125个，所以选用7位二进制一共件号，件号(CN0～CN6)对应Data4.O～Data4.6;依据部件输出状况将其分为5类，分别是按钮、波段开关、电位器、显现屏和跳开关，所以用3位二进制一共件类别，部件类别(CS0～CS2)对应Data3.O～Data3.2;部件状况值整数部分(Int0～Int15)对应Data1.0～Data1.7和Data2.0～Data2.7，状况值小数部分(Dec0～Dec7)对应Data0.0～Data0.7，小数标志位(Dot)对应data4.7。
4.2 通讯完结
CAN总线节点数据传输的完结首要分为三部分，分别是初始化设置、发送数据和接纳数据。初始化CAN操控器的一般过程如下：
(1)将SFRPAGE寄存器设置为CAN0_PAGE;
(2)将CAN0CN寄存器中的INIT和CCE位设置为1;
(3)设置位守时寄存器和BRP扩展寄存器中的时序参数;
(4)初始化每个音讯目标或将其MsgVal位设置为无效;
(5)将INIT位清零。接纳数据有查询和中止两种方法，本文在规划时选用中止方法。接纳数据程序流程图如图4所示。
当总线上有数据传入时程序进入中止，读取中止寄存器的值，该值对应32个音讯目标中的其间一个音讯号，将该音讯号写入IFx指令恳求寄存器，读取IFx报文操控寄存器，检查标志位NewData，值为1一共有新数据，值为0一共没有新数据，读取完当时数据后检查数据块完毕标识位Eob，值为1一共数据块完毕，当时数据接纳完结;值为0，一共数据块没有完毕，将音讯号增一，持续接纳下一个音讯目标中的数据，直至接纳完结。发送数据时需装备寄存器，设定报文ID，此外还需在将数据写入数据寄存器的时分，先写高位后写低位，即先对CANODATH赋值，再对CANODATL赋值，最终将音讯号写入IFx指令恳求寄存器即发动数据传送。
5 结语
实践测验标明，模块间通讯安稳，抗搅扰性强，且布线简练。该计划现已运用于机载电子体系故障确诊模拟机，尽管该模拟机是针对A320机型，可是该计划也可扩展运用到其他机型的模拟机，具有宽广的运用远景。
