專利名稱：用于配置接口單元的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于配置接口單元的方法與裝置。
本發(fā)明更具體地但不僅僅涉及用于配置航空器中使用的接口單元的方法 與裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，航空器被提供多個遠(yuǎn)程接口單元(或者RIU),以將來自不同 傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合提供給航空器數(shù)據(jù)總線的形式，并將在數(shù)據(jù)總線上 的命令或控制信號轉(zhuǎn)換成適合控制航空器設(shè)備的項目的形式。優(yōu)選地，RIU 每個有相同的硬件結(jié)構(gòu)，但是用適合其中要實現(xiàn)RIU的特定應(yīng)用的軟件來編 程。這減少了提供RIU的成本，并能夠減少庫存的備用裝置的數(shù)量。這還使 得能夠在必要的時候?qū)橐粋€功能配置的RIU重新配置成采取不同的功能。
RIU的一個問題是它們的重新編程需要單元操作的專業(yè)技能和詳細(xì)知 識，還需要獨立的測試和-險證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于配置接口單元的替代方法與裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種配置接口單元的方法，包括提供軟 件的步驟，該軟件包括提供關(guān)于單元要用作的功能的信息的配置數(shù)據(jù)，該軟 件包括定義功能應(yīng)當(dāng)怎樣構(gòu)造的通用功能模板和從通用功能模板得到的模板 實例，并且該方法還包括選擇與特定接口單元兼容的特定模板實例的步驟。
該方法可包括提供二進(jìn)制編碼形式的配置數(shù)據(jù)表的輸出。該方法可包括 分析模式，該分析模式被安排用于確定目標(biāo)接口單元能否實現(xiàn)功能需求集合。 通用功能模板可包括到以下一個或多個的接口傳感器、限制開關(guān)和電^t閥。 通用功能模板優(yōu)選地具有用戶能在預(yù)定義的約束內(nèi)調(diào)整的值。模板實例優(yōu)選 地有其自己專用的接口資源集合。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的上述第一方面的方法的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種通過#4居本發(fā)明的上述第 一方面的 方法來配置的接口單元。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了 一種包括根據(jù)本發(fā)明的上述第 一方面的 方法的軟件的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。
具體實施例方式
本發(fā)明的其他方面將從下面本發(fā)明的一個具體實施例的描述變得明顯。
RACE工具組(toolset)是計算機(jī)軟件程序的集合，其被生產(chǎn)來支持在航 空器中使用的一族可配置遠(yuǎn)程接口單元(RIU)。 RACE工具組使RIU的集合 能夠以簡單直接的方式被配置，以作為完整的控制系統(tǒng)的 一部分來執(zhí)行應(yīng)用 特定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能集合。
RACE代表RIU分析與配置引擎，并且是給予工具組的主要組件的名稱。 術(shù)語RACE除了明顯只涉及特定的核心組件的情況，在這里用來指整個工具 組。
RACE的主要輸出是二進(jìn)制碼的計算機(jī)文件形式的配置數(shù)據(jù)表(CT),該 配置數(shù)據(jù)表通過串行數(shù)據(jù)鏈路(使用基于PC的RIU下載器工具)下載到應(yīng) 用裝載(ship)集合中的所有RIU中。CT存儲在每個單元的非易失性存儲器 中。每個RIU根據(jù)其在裝載集合中的身份在運(yùn)行時解釋CT，以確定要執(zhí)行
什么功能。
RACE工具組和已經(jīng)被生產(chǎn)來配置RIU的其他的工具和過程的不同在 于，RIU允許終端用戶(即，車輛系統(tǒng)集成器)在不需要RIU硬件開發(fā)者干 預(yù)的情況下進(jìn)行配置過程。便利這些的RACE工具組的主要屬性如下
1. 使用工具組的配置過程能夠在不需要RIU工作的相關(guān)知識的情況下進(jìn) 行；以及
2. 過程的完整性使得生成的CT可以被認(rèn)為是適合直接使用的，而不需要 通過測試和/或4企查獨立-險證RACE的正確操作。
和生產(chǎn)CT 一樣，RACE也能夠在分析模式下使用。在這種模式下，RACE 能夠用于確定是否能通過目標(biāo)RIU集合來實現(xiàn)功能需求集合、以及將使用整 個RIU資源的多大比例。RACE還能夠根據(jù)如候選RIU接近性、遍及裝載集 合的可用備用資源的分布的用戶可更改的鑒別器，并根據(jù)觀察安全相關(guān)的隔離頭見則，確定哪個可用的資源能夠最好的滿足額外的功能需求。
這樣，通過使用RACE工具組，RIU擁有者能夠?qū)Σ煌墓δ芊磸?fù)重新 配置設(shè)備，而不會造成由從設(shè)備供應(yīng)商處獲得額外的設(shè)計服務(wù)而引起的任何 花費或延遲。
RACE工具組的操作依賴于三個概念上的對象
*通用功能模板，簡稱為模板；
*模板實例；以及
*超集
通用功能模板
通用功能模板是按照通用RIU原語來表達(dá)的一組標(biāo)準(zhǔn)，其是對典型的低 級接口問題的預(yù)定義的解決模型(描述)。通用功能的典型例子為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 溫度傳感器的接口；用于感知限制開關(guān)的打開/關(guān)閉狀態(tài)的離散輸入功能；或 者能夠驅(qū)動電致動的電磁閥到控制計算機(jī)所命令的位置的輸出功能。
存在三種類型的RIU原語，能夠從該RIU原語構(gòu)造模板
*硬件原語(I/0資源)，能夠從該硬件原語構(gòu)造電子接口；
*軟件庫功能，其用于構(gòu)建軟件功能；以及
*數(shù)據(jù)(接口)類型，能夠從其定義更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示與功能 相關(guān)的信息。
給定的RIU硬件平臺能夠支持的模板范圍在I/O類別中描述，該I/O類 別是隨RACE工具組提供的支持文檔。I/O類別足夠詳細(xì)的概述了每個模板， 以清楚地示出接口怎樣連接到傳感器(或效應(yīng)器(effector))、執(zhí)行了什么數(shù) 據(jù)處理、以及相關(guān)數(shù)據(jù)被如何解釋。充分指定了通用功能的性能和操作邊界。
存在與每個模板相關(guān)的多個屬性，該每個模板可使其值在對實現(xiàn)的模板 的每個實例預(yù)定義的約束內(nèi)調(diào)整。這被稱為用戶定義的特性(UDC)。 1/0類 別描述了每個UDC的目的，并逐條記錄限制每個UDC的值的范圍。
模板實例
通用模板不使用特定的單元資源集合(i/o管腳、存儲器、處理吞吐量等)
描述特定功能，但是它描述了這種功能應(yīng)當(dāng)如何構(gòu)造。通用功能模板的特定 例子被稱為模板實例。
每個模板實例是切實的功能，它從它的父模板繼承它的結(jié)構(gòu)，但是擁有 其專用的RIU資源集合，如RIUI/0原語(管腳)、S/W庫功能的相關(guān)實例、和RAM。依賴于平臺提供的每個所需類型的資源的總量，RIU硬件平臺能夠 因此并發(fā)地支持給定模板的多個實例。 超集
超集可以被認(rèn)為是為給定硬件平臺(RIU)預(yù)定義的和預(yù)先設(shè)計的CT， 它包括該平臺可支持的所有通用功能模板的所有模板實例集合。由于超集CT 將包括竟?fàn)幭嗤琑IU資源的許多模板實例，因此超集CT自身不是可實行的 應(yīng)用。但是，只要如處理器吞吐量的共享RIU資源的全部負(fù)載不超過可用的 總量，仔細(xì)選擇的超集的子集就能夠形成可實行的應(yīng)用的基礎(chǔ)，在該仔細(xì)選 擇的超集的子集中，沒有并發(fā)選擇其資源互相重疊的模板實例。
超集的內(nèi)容在單元ICD中描述，該單元ICD是隨工具組提供的另一支持 文檔。
操作原理
RACE提供三種操作模式
*生成
*分析
* 自動分配
生成模式
RACE的主要功能是自動編譯RIU集合的CT,以便配置RIU來提供需 要的功能。它使用取為其輸入的兩個主要信息源來進(jìn)行該操作
*資源數(shù)據(jù)庫，它定義了特定硬件平臺的特性和能力，并且包括相關(guān)的
超集CT的定義以及其他的輔助信息；以及 *輸入文件，它包括應(yīng)用需求，該應(yīng)用需求包括要用于該應(yīng)用的單元
列表、以及對每個單元從超集選擇的所需要的模板實例的子集、以及
逐項說明和詳細(xì)描述單元將在運(yùn)行時接收或者傳輸?shù)拇锌偩€消息
集合的列表。
資源數(shù)據(jù)庫與RACE工具組由設(shè)備供應(yīng)商提供。將這些信息分離為分開 的輸入文件而不是將其嵌入到RACE中，這允許工具組容易地適用于來自 RIU產(chǎn)品家族的任何產(chǎn)品。這也允許超集適于各個產(chǎn)品和/或客戶需求。
輸入文件由終端用戶編譯。從超集中選擇的每個模板實例與裝載集合的 特定單元關(guān)聯(lián)，并供特定的航空器功能之用。事實上，更確切的說，輸入文 件包括航空器功能列表，并且每個功能被分配到單元和模板實例。為使用選擇的每個模板實例能夠以下述方式適配
*能夠指定其UDC的值，該值服從I/0類別中指定的約束； *相關(guān)處理功能的連續(xù)調(diào)用之間的時段能夠從允許的時段范圍中選擇； 并且
*能夠指定其數(shù)據(jù)接口到消息塊的映射。 另外，必須為輸入文件中列出的每個消息指定下述 *從I/O類別中指定的消息類型范圍中選擇的其類型； *其相關(guān)的數(shù)據(jù)塊和其大?。灰约?br> *同樣從允許的時段范圍中選擇的、相關(guān)消息處理功能的連續(xù)調(diào)用之間 的時段。
當(dāng)命令RACE工具"生成，，時，它以要求的速率并以實現(xiàn)的所要求的UDC 值來編譯CT，對于集合中的每個RIU, CT包括要調(diào)用的指定功能的調(diào)度表； 它包括對于支持機(jī)器的基本操作需要的所有支持的內(nèi)務(wù)處理功能。只有下述 各項屬實，它才能完成此功能
*輸入文件是完整的并服從要求的格式；
要求的功能不超過(oversubscribe)可用的裝載集合資源；以及
*從每個單元的超集中選擇的那些模板實例中，沒有模板實例竟?fàn)幫瑯?br> 的(不能共享的)資源。 自動分配
在自動分配模式下，還能調(diào)用RACE軟件/方法。在第一個實例中，輸入
文件可列出要求的應(yīng)用功能，識別從i/o類別里描述的那些功能中選出的每
一個功能的模板，以便規(guī)定所需的功能的范圍。然而，可能忽略一些或全部 功能的單元和/或模板實例分配。在此情況下，RACE能夠用于為每個不完整 的功能建議候選單元和模板實例。
輸入文件中可為每個功能指定額外信息，例如，空間數(shù)據(jù)和系統(tǒng)安全相 關(guān)的(即，隔離)屬性。這允許RACE在自動分配模式下執(zhí)行用戶定義的自 動分配規(guī)則，這在自動分配過程中對終端用戶造成一些影響。
與輸入文件和資源數(shù)據(jù)庫一樣，第三輸入也被要求支持自動分配配置文 件。其被終端用戶修改以影響RACE運(yùn)行時操作，并從由設(shè)備供應(yīng)商提供的 默認(rèn)值編譯。配置文件的主要內(nèi)容為
* RACE纟喿作-沒定*用戶定義的自動分配規(guī)則和定義
自動分配的結(jié)果寫回到輸入文件的復(fù)本中。
在所有的三種操作模式中，RACE報告狀態(tài)并生成詳細(xì)處理消息的曰志 來幫助用戶分析運(yùn)行的結(jié)果。 分析
在分析模式下調(diào)用時，RACE軟件能夠分析在輸入文件中指定的應(yīng)用需 求集合。在這個模式下，RACE首先檢查是否已經(jīng)正確地將輸入文件格式化。 其次，它確定是否可以如目標(biāo)裝載集合(同樣定義在輸入文件中)所指定的 實現(xiàn)列出的所有功能，而不過多消耗任何可用的資源或打破在配置文件中指 定的用戶定義的分配隔離規(guī)則。還計算了每個單元中消耗的每種資源的量。
所有三個輸入文件被要求支持分析模式。結(jié)果被寫回到輸入文件的復(fù)本中。
RACE組件
RACE工具組包括多個組件程序。它們是
參RACE
參RaceUI
參RaceVF
CT2Bin
RACE
RACE是工具組的主要組件。它執(zhí)行分析、自動分配和生成的關(guān)鍵功能。 通過命令行，在分析、自動分配和生成的三種操作模式中的一種下調(diào)用 RACE。所有的操作參數(shù)通過包括輸入和輸出的位置的命令行傳遞。
RACE的輸入是資源數(shù)據(jù)庫、輸入文件和配置文件。對于分析模式和自
動分配模式僅需要配置文件。
RACE輸出的輸出是作為填入了分析和自動分配模式的結(jié)果的輸入文件 的復(fù)本的RACE輸出文件，或者如果在生成模式下調(diào)用RACE,則RACE輸 出的輸出是源CT文件。源CT文件是人類可讀形式的、高級、基于文本的最 終二進(jìn)制CT版本。格式類似于能夠支持符號引用和注釋的匯編程序語言。
RaceUI
RACE工具組被設(shè)計成操作為到提供了用戶接口的另 一程序的"插件"。 然而，工具組可單獨使用，在這種情況下，RaceUI組件提供用戶接口 。 RaceUI提供給用戶以下工具
*創(chuàng)建/編輯/預(yù)覽RACE輸入文件 *創(chuàng)建/編輯/預(yù)覽RACE配置文件
*在分析、自動配置或者生成模式下調(diào)用或者中止RACE *預(yù)覽RACE輸出文件或日志文件
RACEUI使用資源數(shù)據(jù)庫，以在輸入文件的編輯會話期間約束用戶進(jìn)行 有效數(shù)據(jù)輸入。當(dāng)其被調(diào)用時，RaceUI將相同文件的位置傳遞給RACE。 RaceVF
RaceVF是獨立的程序，其在生成模式下被RACE調(diào)用。它的功能是驗證 RACE的輸出(源CT)與輸入文件和資源數(shù)據(jù)庫中指定的信息100%兼容。 這樣，它驗證RACE已經(jīng)正確操作，并保證源CT對安全關(guān)^:應(yīng)用具有足夠 的完整性。如果RaceVF發(fā)現(xiàn)不兼容，則生成過程的最后步驟被中止，并且 不生成可下載的CT。
CT2Bin
生成過程的最終步驟是將源CT轉(zhuǎn)換成可下載的二進(jìn)制版本。這由 CT2Bin執(zhí)行，其類似于刪減的(cut-down)編譯器操作。CT2Bin由RACE 在生成過程期間調(diào)用。
CT2Bin的輸入是由RACE生成的源CT和由RaceVF生成的使能標(biāo)記。 該輸出是適合下載到目標(biāo)硬件的二進(jìn)制文件，CT2Bin僅在標(biāo)記存在并有 效的情況下生成此二進(jìn)制文件。
權(quán)利要求
1. 一種配置接口單元的方法，包括提供軟件的步驟，該軟件包括提供關(guān)于單元要用作的功能的信息的配置數(shù)據(jù)，該軟件包括定義功能應(yīng)當(dāng)怎樣構(gòu)造的通用功能模板和從通用功能模板得到的模板實例，并且該方法還包括選擇與特定接口單元兼容的特定模板實例的步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法包括提供二進(jìn)制編碼 形式的配置數(shù)據(jù)表的輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于該方法包括分析模式， 該分析模式被安排用于確定目標(biāo)接口單元能否實現(xiàn)功能需求集合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于分析模式還被安排用于檢查 輸入文件的正確;f各式化。
5. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于通用功能模板包括到以下 一個或多個的接口傳感器、限制開關(guān)和電磁閥。
6. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于通用功能模板具有用戶能 在預(yù)定義的約束內(nèi)調(diào)整的值。
7. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于模板實例有其自己專用的 接口資源集合。
8. —種用于執(zhí)行根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法的裝置。
9. 一種通過權(quán)利要求1到7的任一所述的方法來配置的接口單元。
10. —種包括權(quán)利要求1到7的任一所述的方法的軟件的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)。
全文摘要
一種工具組，其包括計算機(jī)軟件程序集合，該計算機(jī)軟件程序集合支持在航空器中使用的一族可配置的遠(yuǎn)程接口單元。該軟件包括關(guān)于每個單元要執(zhí)行的功能的配置數(shù)據(jù)、定義功能應(yīng)當(dāng)如何構(gòu)造的通用功能模板、以及從通用功能模板得到的模板實例。選擇與特定接口單元兼容的特定模板實例。
文檔編號G05B19/042GK101438214SQ200780015934
公開日2009年5月20日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月3日
發(fā)明者克里托弗·K·哈本, 安德魯·P·雷諾茲, 蒂莫西·J·羅伯茨 申請人:通用電氣航空系統(tǒng)有限公司