某型機載作戰(zhàn)任務(wù)加載器的設(shè)計與實現(xiàn)

FPGA通過USB口電源監(jiān)控電路實現(xiàn)對USB接口的接口控制，當(dāng)USB接口供電有效時，F(xiàn)PGA輸出USB芯片復(fù)位有效，并使能與USB接口的數(shù)據(jù)總線，在USB不使用條件下USB工作在PowerDown模式，數(shù)據(jù)總線置為三態(tài)。

3 軟件設(shè)計

作戰(zhàn)任務(wù)加載器的軟件分為三部分，包括驅(qū)動程序、BIT程序和應(yīng)用程序，驅(qū)動程序由BIT程序和應(yīng)用程序調(diào)用。驅(qū)動程序包括DSP初始化、1553B接口驅(qū)動、串口驅(qū)動、GPIO驅(qū)動等。DSP初始化對DSP的工作頻率、XINTF總線時序、中斷使能和優(yōu)先級進行配置。1553B、串口接口驅(qū)動實現(xiàn)通信初始化配置、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收等基本底層控制操作。

作戰(zhàn)任務(wù)加載器BIT程序包括上電BIT和維護BIT。作戰(zhàn)任務(wù)加載器上電后通過讀取地面狀態(tài)使能信號GSE#的狀態(tài)進入地面工作模式或機上工作模式。

在地面工作模式，作戰(zhàn)任務(wù)加載器執(zhí)行維護BIT程序，對FLASH、RAM、1553B接口、USB數(shù)據(jù)存儲卡等硬件資源進行測試，對FLASH的測試只進行應(yīng)用程序校驗和測試，對RAM、USB數(shù)據(jù)存儲卡進行讀寫正確性測試，對1553B接口進行數(shù)據(jù)傳輸正確性測試。在機上工作模式，為了保證作戰(zhàn)任務(wù)加載器的功能完備性，首先進行上電BIT測試，對應(yīng)用程序FLASH校驗和、數(shù)據(jù)RAM讀寫正確性、1553B接口內(nèi)部環(huán)測正確性進行測試。上電BIT測試正確后，通過定時器產(chǎn)生定時中斷不斷偵測USB接口是否有數(shù)據(jù)傳輸卡存在。當(dāng)正常插入數(shù)據(jù)存儲卡后，任務(wù)加載器可向空地火控計算機發(fā)送數(shù)據(jù)加載請求，根據(jù)火控計算機的應(yīng)答情況發(fā)起數(shù)據(jù)加載流程，執(zhí)行應(yīng)用程序。如未檢測到數(shù)據(jù)存儲卡或火控計算機無應(yīng)答，則循環(huán)執(zhí)行上電BIT測試。作戰(zhàn)任務(wù)加載器的軟件工作流程如圖3所示。

應(yīng)用程序?qū)SB存儲卡內(nèi)密文數(shù)據(jù)和密鑰讀取，采用IDEA解密算法對密文數(shù)據(jù)解密，將解密后的明文數(shù)據(jù)通過1553B接口傳輸給空地火控計算機，其加載端和目標(biāo)機均需支持1553B基本數(shù)據(jù)通信，通過握手-響應(yīng)-確認機制來完成數(shù)據(jù)在加載端和目標(biāo)機的可靠傳輸過程。

4 結(jié)束語

本文介紹了一種可讀取USB數(shù)據(jù)存儲卡并實現(xiàn)作戰(zhàn)任務(wù)數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加載器。此設(shè)計方法可應(yīng)用于更多具有安全可靠要求的數(shù)據(jù)加載設(shè)備。數(shù)據(jù)信息載體不局限于USB線性FLASH存儲卡，可根據(jù)處理速度和數(shù)據(jù)量要求采用加固U盤、加固SATA電子盤等移動存儲設(shè)備。與上位機的數(shù)據(jù)傳輸交互接口也可根據(jù)實際應(yīng)用需求進行設(shè)計，可設(shè)計為AFD X、ARINC429、ARINC825等串行通信接口。