基于VxWorks的飞机电气处理机多任务程序设计

摘　要：固态配电系统核心处理机也称作电气系统处理机（PSP），是固态配电系统的控制中心。阐述了在VxWorks下飞机固态配电核心处理机的多任务程序设计流程，对多任务进行了细致的划分和分析，并且针对双机热备份的功能进行了深入的研究。

关键词：PSP；　多任务程序设计；　双机热备份；　飞机自动配电系统

中图分类号：TN91134 文献标识码：A 文章编号：1004373X（2012）22010703

飞机自动配电系统的核心处理机是典型的嵌入式多任务实时操作系统。根据可靠性的要求，核心处理机采用双PSP的热备份方式。系统可以简化成如图1所示的模式，即系统由主机、备份机、输入通道和输出通道组成。主机和备份机相当于周期性事务处理机，输入通道是信息共享终端，输出通道是事务处理结构输出执行机构。主机和备份机之间设置了交互通道，用于主机和备份机之间的同步、故障信息传输。当主机正常工作时，备份机处于热备份状态，只从其他子系统接收数据，而不向外发送数据；当主机出现故障时，及时将主机与系统隔离，同时备份机代替主机工作。

图1　热备份系统简化模型基于双机热备份的前提，以下对系统的多任务应用程序进行了的初步设计。

1　任务划分

嵌入式程序的基本单元是任务，将一个实时应用问题分解为多个任务，可以加快单个任务执行速度，有效地利用系统资源。但是，过度地分解任务，将会使系统中有大量的任务频繁地进行任务的切换，任务之间还要进行很多同步和互斥控制机制，将增加大量的系统服务工作，降低系统的速度和有效性。因此，划分任务时必须进行各种综合平衡和折衷，有时将两个操作合并在一起处理效果好些，但有时必须分开处理，这都依赖于实时应用的特性。

根据核心处理机（PSP）所要完成的功能，列出各种任务的具体功能和名

2　任务调度

为了把各个任务的特征描述的更准确，下面根据设备依赖性、时间依赖性和事件依赖性等原则来标识各个任务的确定元素。

2.1　标识设备依赖性

所有实时系统都通过一些设备与物理世界接口，如各种输入/输出设备。PSP中产生中断的主动设备包括：小周期定时中断（标识为ACT1）；1553B数据接收中断（标识为ACT2）；　RS　232数据接收中断（标识为ACT3）。PSP中不产生中断的被动设备包括：ARINC429数据发送（标识为PAS1）；1553B数据发送（标识为PAS2）；RS　232数据发送（标识为PAS3）；读取硬盘历史数据数据（标识为PAS4）；往硬盘写历史数据数据（标识为PAS5）。

2.2　标识事件依赖性

外部设备产生的事件，已在设备依赖性上标识出来，因此，这里集中讨论内部产生的事件。PSP内部产生的事件主要有：接收到控制命令（标识为EVT1）；接收到供电系统状态（标识为EVT2）；标识时间依赖性。

设计实时系统时，必须弄清每个应用要求的时间死线，进而确定每个任务的实时死线，然后依据每个死线的关键性和紧急性分派任务的优先权。表2显示了任务与设备、事件及时间的依赖关系。

图7　系统周期通信任务流程图3.8　数据存储任务

数据存储任务的功能是实现存储系统运行过程中的历史数据，以及系统进行自检测产生的故障相关数据文件。数据存储任务的主要操作是读/写硬盘。这部分的细节在数据记录功能的实现一节已详细论述，此处不再赘述。

3.9　系统自检测

系统自检测任务在系统的其他任务都挂起时，来处理PSP内部CPU、内存，以及外部设备板卡的周期BIT函数，驱动函数中提供了BIT函数，因此，　系统自检测