范新明，赵 君，刘国美，陈亚玲，庞 鹏)

(1.航空工业西安航空计算技术研究所，陕西 西安 710068；2.北京计算机技术及应用研究所，北京 100854)

0 引言

飞机机电系统是飞机中执行飞行保障功能子系统的总称，主要包括燃油系统、动力系统、供电系统、液压系统和环境控制系统等[1-3]。在目前飞机的分布式架构中，远程接口单元(简称RIU)扮演越来越重要的角色。远程接口单元就近采集传感器信号，通过总线将数据上传到飞行管理计算机(VMC)，同时接收飞行管理计算机的指令，执行相应的输出和作动[4]。这种近端采集，远端传输的架构，显著地减少了以往分布式架构中点到点信号电缆的使用。这不仅增强了电缆的可靠性，还简化了航空器电线互联系统的安装、维护和验证[5]。为了提高系统的可靠性和安全性，本文以ARM作为处理器，设计了一种双余度远程接口单元(简称DRIU)。DRIU具有双余度飞管总线接口和双余度输入/输出接口，双余度同时工作实现了飞机机电系统数据采集、集中解算和分布式控制。经系统联试试验证明，DRIU可以显著提高系统的可靠性和安全性，具有一定的工程实用价值。

1 DRIU架构

DRIU以ARM作为处理器，采用FPGA作为IO接口管理单元。FPGA、SRAM、FLASH、NVRAM等作为外设接在ARM的FSMC接口，ARM通过FMSC接口与外设进行数据交互。ARM处理器，内部集成FPU，主频高，具有DSP指令能力，片内FLASH和RAM容量大，同时具备SPI、AD/DA、UART、CAN、FSMC等接口，易于开发和后续扩展。DRIU架构见图1。

图1 双余度远程接口单元架构

设计的DRIU具有以下技术特征：

1) DRIU是VMC总线环路上的数据终端，DRIU完成飞机机电设备状态数据采集、执行输出控制及与VMC之间的数据传输；……