嵌入式系統(tǒng)在軍用電子設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

１．引言　　某電子設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，復(fù)合功能強(qiáng)，每個(gè)組合包含幾塊到幾十塊電路板，其中有模擬電路，也有數(shù)字電路，還有模擬、數(shù)字混合電路。其電路板大量采用集成器件和多層結(jié)構(gòu)，維修空間小，檢測(cè)維修難度大，并且精度要求高，技術(shù)新，系統(tǒng)維護(hù)對(duì)專業(yè)配套檢測(cè)維修設(shè)備的依賴性強(qiáng)，對(duì)維修人員要求高。建立對(duì)電子裝備及時(shí)進(jìn)行故障診斷的系統(tǒng)，對(duì)于提高武器裝備的戰(zhàn)斗力，降低使用維護(hù)費(fèi)用等均具有重大意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中美國(guó)采用先進(jìn)的診斷技術(shù)將武器裝備的故障診斷效率提高了３０％左右，而武器裝備在壽命周期內(nèi)的各種維修技術(shù)保障費(fèi)用則至少可以節(jié)?。玻埃?。為實(shí)現(xiàn)對(duì)故障診斷的實(shí)用、高效、低成本的目標(biāo)，將ａｒｍ嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到電子設(shè)備故障診斷領(lǐng)域，以達(dá)到診斷系統(tǒng)的實(shí)用性、結(jié)構(gòu)緊湊性和智能性?！　。螅幔恚螅酰睿纭」就瞥龅模保叮常病∥唬颍椋螅恪√幚砥鳎螅常悖矗矗猓埃槭殖衷O(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了高性價(jià)比和高性能的微控制器解決方案。ｓ３ｃ４４ｂ０ｘ　采用了ａｒｍ７ｔｄｍｉ　內(nèi)核，０．２５ｕｍ　工藝的ｃｍｏｓ　標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲(chǔ)編譯器。它的低功耗精簡(jiǎn)和出色的全靜態(tài)設(shè)計(jì)特別適用于對(duì)成本和功耗敏感的應(yīng)用。同樣ｓ３ｃ４４ｂ０ｘ還采用了一種新的總線結(jié)構(gòu)，即ｓａｍｂａｉｉ（三星ａｒｍ?。悖穑酢∏度胧轿⑻幚砥骺偩€結(jié)構(gòu)）。ｓ３ｃ４４ｂ０ｘ的杰出特性是它的ｃｐｕ核，是由ａｒｍ公司設(shè)計(jì)的１６／３２　位ａｒｍ７ｔｄｍｉ?。颍椋螅闾幚砥鳎ǎ叮叮恚瑁?。ａｒｍ７ｔｄｍｉ　體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是它集成了ｔｈｕｍｂ　代碼壓縮器，片上的ｉｃｅ斷點(diǎn)調(diào)試支持，和一個(gè)３２　位的硬件乘法器。ｓ３ｃ４４ｂ０ｘ　通過(guò)提供全面的、通用的片上外設(shè)，大大減少了系統(tǒng)電路中除處理器以外的元器件配置，從而最小化系統(tǒng)的成本。　?。玻娪秒娮友b備故障診斷特點(diǎn)分析　　一般來(lái)說(shuō)軍用電子裝備產(chǎn)品有以下一些特點(diǎn)：　?。ǎ保‰娐纺K大多為專用電路，通用性差，種類多，型號(hào)多，生產(chǎn)數(shù)量少，即使個(gè)別型號(hào)生產(chǎn)數(shù)量略多，但相比商用產(chǎn)品生產(chǎn)還是少數(shù)，形不成批量生產(chǎn)?！　。ǎ玻≡O(shè)計(jì)資料齊全，包括設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)圖樣，各種技術(shù)報(bào)告，分析報(bào)告，試驗(yàn)數(shù)據(jù)等；　?。ǎ常∮捎谑褂铆h(huán)境惡劣，變化大，所以軍用電子裝備要滿足各種國(guó)軍標(biāo)（ｇｊｂ）所規(guī)定的比較苛刻的環(huán)境試驗(yàn)和性能考驗(yàn)，因此各種試驗(yàn)項(xiàng)目齊全，測(cè)試結(jié)果多；　?。ǎ矗】煽啃砸蟾?；　?。ǎ担∈褂秒娮釉O(shè)備的不是設(shè)計(jì)人員，對(duì)裝備只有定性的了解；　?。ǎ叮∮捎诃h(huán)境復(fù)雜，生產(chǎn)批量少，使用要求高，技術(shù)難度大，保密性要求高，相應(yīng)的造成軍用電子裝備的研制周期長(zhǎng)，所需經(jīng)費(fèi)大?！　〕松鲜鎏攸c(diǎn)外，我們所研究的電子裝備的故障智能診斷系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)：　　（１）數(shù)據(jù)種類多，有直流電源、交流電源、數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)、中頻信號(hào)、高壓信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)等；　?。ǎ玻?shù)據(jù)量大，有的組合有幾十種甚至上百個(gè)輸入、輸出信號(hào)，大量的數(shù)據(jù)需要保存和處理；　?。ǎ常?shù)據(jù)管理任務(wù)繁重，數(shù)據(jù)的接受、處理、保存、報(bào)警、診斷、維護(hù)、顯示、查詢等非常頻繁；　?。ǎ矗┫到y(tǒng)的故障診斷需要較快的速度，而且對(duì)數(shù)據(jù)要求有較高的可靠性，因此系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)必須快速、準(zhǔn)確?！　∧壳?，在故障診斷領(lǐng)域廣泛使用的診斷系統(tǒng)有８／１６位單片機(jī)系統(tǒng)和工業(yè)ｐｃ系統(tǒng)。ａｒｍ內(nèi)核處理器具有高性能、低功耗、低成本、低開(kāi)發(fā)難度等一系列優(yōu)點(diǎn)，是測(cè)控系統(tǒng)由８位機(jī)升級(jí)到３２位機(jī)的理想選擇。此外，在滿足診斷技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)成本僅為相近功能的ｐｃ系統(tǒng)的１／３，而且系統(tǒng)元件集成度高，即可以把目前的電荷放大器等元件通過(guò)信號(hào)整定電路集成到一塊ｐｃｂ板上。由對(duì)比分析可見(jiàn)，與現(xiàn)有診斷系統(tǒng)相比，ａｒｍ系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比