计算机与现代化
２０１３年第１２期
ＪＩＳＵＡＮＪＩＹＵＸＩＡＮＤＡＩＨＵＡ
总第２２０期
文章编号：１００６－２４７５（２０１３）１２－０１８８－０４
收稿日期：２０１３－０６－２７
作者简介：梅云华（１９７９－），男，江西临川人，中国西南电子技术研究所工程师，硕士，研究方向：嵌入式产品设计。
综合模块化航空电子设备中的嵌入式计算机平台设计
梅云华
（中国西南电子技术研究所，四川成都６１００３６）
摘要：阐述综合模块化航空电子设备中的嵌入式计算机的设计要求，提出一种能够满足设计要求的嵌入式计算机平台设计方案，并对该设计方案的处理器选型方法、硬件组成和软件组成进行说明。关键词：ＩＭＡ；嵌入式计算机；ＰｏｗｅｒＰＣ；操作系统
中图分类号：ＴＰ３１１．５ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－２４７５．２０１３．１２．０４４
ＤｅｓｉｇｎｏｆＥｍｂｅｄｄｅｄＣｏｍｐｕｔｅｒＰｌａｔｆｏｒｍｉｎＩｎｔｅｇｒｉｔｙＭｏｄｕｌｅＡｖｉｏｎｉｃｓ
ＭＥＩＹｕｎ－ｈｕａ
（ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｅｍａｎｄｏｆｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎｉｎｔｅｇｒｉｔｙｍｏｄｕｌｅａｖｉｏｎｉｃｓｉｓｅｌａｂｏｒａｔｅｄ．Ａｓｏｌｖｅｓｃｈｅｍｅｏｆｔｈｅｅｍ－ｂｅｄｄｅｄｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｃａｎｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｅｍａｎｄ，ｉｓｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｃｈｏｉｃｅｏｆｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇｏｆｈａｒｄｗａｒｅ＆ｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｔｈｅｓｏｌｖｅｓｃｈｅｍｅａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＭＡ；ｅｍｂｅｄｄｅｄｃｏｍｐｕｔｅｒ；ＰｏｗｅｒＰＣ；ｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ
０ 引 言
综合模块化航空电子（ＩｎｔｅｇｒｉｔｙＭｏｄｕｌｅＡｖｉｏｎｉｃｓ，ＩＭＡ）设备中，嵌入式计算机实现的应用功能复杂、任务多并且功能耦合较紧。为满足ＩＭＡ航空电子设备的性能及可靠性等要求，需要在传统嵌入式计算机的基础上，针对ＩＭＡ航空电子设备的特殊要求提升性能，强化设计，研制出相应的嵌入式计算机平台。
本文通过分析“综合模块化航空电子设备设计手册”（也称ＡＲＩＮＣ６５１报告），总结出ＩＭＡ航空电子设备中的嵌入式计算机的设计要求，提出一种能够满足设计要求的嵌入式计算机平台设计设计方案。
１ 设计要求
ＡＲＩＮＣ６５１报告举例描述了５种ＩＭＡ航电系统架构中ＩＭＡ航空电子设备的组成、功能及工作方式，各设备对其中的嵌入式计算机要求不完全相同。
类型Ａ的航空电子设备中要求嵌入式计算模块能够独立实现一个航空功能，具备数据平面的数据采集、分发和处理平面的控制逻辑实现、算法处理的资源及能力，具有一定容错能力。
类型Ｂ的航空电子设备中要求每个嵌入式计算模块实现多个航空功能，多个航空功能间相互独立、
互不影响［１］
，硬件要求高集成度、高性能、大容量内存及固态存储，集成背板总线、系统总线等，能够支持系统级及整机级容错设计，模块内部硬件具有一定的容错能力，系统软件能够支持应用软件进行容错设计。
类型Ｃ和类型Ｄ的航空电子设备中对嵌入式计算机模块的要求与类型Ｂ基本类似。类型Ｅ在类型Ｂ的硬件要求基础上，明确要求嵌入式计算机模块支持多个应用功能分区，实现应用功能分区调度、健康
监控和应用功能分区间通信管理等功能［１］
。
综上所述，类型Ａ中的嵌入式计算机的设计要求相对简单，类型Ｅ中的嵌入式计算机的设计要求最为复杂和全面。而类型Ｅ的计算机设计要求能够基本满足以上５种类型的系统设计要求。
因此，ＩＭＡ航空电子设备中嵌入式计算机的设计要求总结如下：
（１）能够实现复杂航空功能，不同功能运行时状态独立、互不影响；
（２）硬件资源要求高性能、存储容量大，能够集成背板总线、系统总线及对外ＩＯ接口等资源；