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摘要：随着航空技术的不断发展，各个系统不断向智能化、数字化、综合化发展，促使了嵌入式计算机在航空技术中得到广泛的应用，形成了一套完整的航空电子综合控制系统。本文针对嵌入式计算机系统在航空系统中的应用进行研究，力图为航空系统建设系统提供建议。
关键词：嵌入式系统；航空系统
中图分类号：TN919 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2014）09-0127-01
嵌入式系统是最早得到应用的是在上个世纪八十年代的工业控制领域，是一种具有特定功能的专业计算机。在航空系统中，随着飞机的研制进程，大量的嵌入式计算机被应用在了飞机的机载电子系统和地面检测系统，几乎所有的机载系统都是有嵌入式计算机构成。这些计算机通过命令发送、数据传递、结果甄别、信息共享，形成了地空一体化的航空电子综合控制系统。
一、嵌入式的定义
嵌入式就是以应用为核心，以计算机技术为依托，软件和硬件可删减，适用于系统对功能、成本、功耗、体积等方面要求非常严格的专业计算机系统。嵌入式系统一般应用在特定的方向，在硬件上使用专业的嵌入式CPU。其特点是体积小、成本低、质量轻、可靠性强；在软件中，嵌入式系统需要一个支持实时多任务的嵌入式操作系统内核来支持其运行。并且要求嵌入式计算机必须具有体积小、效率高、反应速度快、能够快速处理异步并发时间以及实时处理事件的能力。
二、嵌入式系统体系结构
通常情况下，嵌入式系统的体系结构有四个部分组成：嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件。
1.嵌入式处理器。
在实际应用中，嵌入式处理器有四种，分别是：嵌入式微处理器、嵌入式微控处理器MCU、嵌入式DSP处理器和嵌入式片上系统。计算机中的CPU就是嵌入式微处理器的核心，为了最大限度的减小系统的体系和功耗，通常情况下，嵌入式微处理器被装备在相应的电路板上，仅保留引用功能；嵌入式微控处理器， 也就是单片机，将整个计算机系统集中在一块芯片上，集成了所有必要功能和外设。为了适应各种机型的配置，单片机有许多衍生产品，最大限度的与应用需求相匹配；嵌入式DSP处理器可以对系统结构以及指令进行特殊设计，使其能够执行DSP指令和提高编码效率等；嵌入式片上系统就是在一个硅片上实现一个更加复杂系统。嵌入式片上系统是基于半导体工艺的快速发展的产物。
2.嵌入式外围设备。
在嵌入式系统中，除了中心控制部件之外，其余的都可以叫做嵌入式外围设备。嵌入式外围设备的主要功能有储存、通信和显示三种，因此，主要的组成部分也有三个：储存设备、通信设备和显示设备。
3.嵌入式操作系统。
嵌入式操作系统就是负责管理储存器的软件模块，专门负责分配、中断以及任务调度等各种指令。嵌入式操作系统是专门用来支持嵌入式应用的系统软件，是嵌入式系统中重要的组成部分。
4.嵌入式应用软件。
嵌入式应用软件是以某一硬件平台为依托，针对某个特定领域，实现用户预期目标的计算机软件。当用户对时间和精确度上有较高要求时，嵌入式应用软件就需要嵌入式操作系统支持，才能满足用户的需求。
三、嵌入式系统在航空系统中的应用
嵌入式系统在航空系统的应用非常广泛，本文主要研究了VxWorks操作系统和无线接收机系统两种应用系统。
1.VX Works操作系统。
VX Works操作系统是1983年，美国的Windriver公司设计开发的一种嵌入式实时操作系统。VX Works操作系统具有高性能、可裁减的特点，一直被应用在目标机中实现实时操作，而且VX Works操作系统具有高性能的内核和友好的用户开发环境，所以，VX Works操作系统符合了现代工业和军用的使用标准。
VX Works的特点有以下几点：首先，可裁剪性：VX Works拥有高度可剪裁性的微内核结构，其主要特点有高效、灵活的通信，以及高度的共享；其次，多任务环境：VX Works为系统提供一个让很多任务并行运行实现的并发处理实现机制；再次，高度的实时性：CPU调度方式以优先级为基础的抢占方式，同一优先级所接受的任务可以按照时间片轮询方式进行调度；再次，稳定性好、可靠性强：这一点让VX Works在航空、军事等领域得到了广泛的应用；再次，网络功能强大：为其他网络系统提供了透明访问功能，无论使用任何网络联系，所以VX Works网络机制都遵守Internet的要求和规范。再次，有灵活的I/O系统：为航空系统提供了灵活方便的I/O系统；最后，程序代码移植性比较方便，适用于多种处理器上的开发应用程序。
2.无线接收机系统。
无线接收机是基于VX Works操作系统中实时操作下的复杂的嵌入式应用系统。开发无线接收机系统的主要目标是为了让操作员能够通过操作无线接收机面板上的键盘来实现对接收器的控制，并实时显示接收机的各种工作参数，同时，可以通过约定的遥控指令以及遥控装置使接收器被外界控制。另外，通过USB接口，可以支持常用的USB口、U盘、打印机等，完成储存语言数据、加载接收器功能模块、打印以及软件升级等功能。
无线接收机是建立在VX Works系统下的非常复杂的一个嵌入式应用系统，主要组成模块有嵌入式计算机模块、人机交互控制面板、数据储存模块、串口远程控制模块、以太网远程控制模块、光纤环网远程控制模块等。该无线接收机具有非常高的稳定性可可靠性，适用于军用航空系统。
总结
总之，随着计算机技术的不断发展，嵌入式系统在航空系统中的作用越来越重要，应用越来越广泛，在日益先进的航空事业中起到了重要的作用。VX Works是一种高效率的实时多任务嵌入式操作系统，在航空中得到了广泛的应用，为我国航空事业的发展做出了巨大贡献。
参考文献：
[1]MOXA V2402嵌入式计算机变电站SCADA后台机[J]. 软件. 2013（07）。
[2]MOXA推出支持MDM 2.0的Rcore平台[J]. 现代制造. 2013（29）。
[3]孙玉轩，程东红，陈涛. 智能仪器内部的数据库设计与实现[J]. 测控技术. 2013（10）。
[4]王忠，李俊山，沈绪榜，王晖. LS MPP嵌入式计算机的系统软件设计[J]. 微电子学与计算机. 2013（07）。
作者简介：
章军（1978-06），男。民族：汉。籍贯：浙江省衢州市。职称：工程师。研究方向：航空工程维护。
关键词：嵌入式系统；航空系统
中图分类号：TN919 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2014）09-0127-01
嵌入式系统是最早得到应用的是在上个世纪八十年代的工业控制领域，是一种具有特定功能的专业计算机。在航空系统中，随着飞机的研制进程，大量的嵌入式计算机被应用在了飞机的机载电子系统和地面检测系统，几乎所有的机载系统都是有嵌入式计算机构成。这些计算机通过命令发送、数据传递、结果甄别、信息共享，形成了地空一体化的航空电子综合控制系统。
一、嵌入式的定义
嵌入式就是以应用为核心，以计算机技术为依托，软件和硬件可删减，适用于系统对功能、成本、功耗、体积等方面要求非常严格的专业计算机系统。嵌入式系统一般应用在特定的方向，在硬件上使用专业的嵌入式CPU。其特点是体积小、成本低、质量轻、可靠性强；在软件中，嵌入式系统需要一个支持实时多任务的嵌入式操作系统内核来支持其运行。并且要求嵌入式计算机必须具有体积小、效率高、反应速度快、能够快速处理异步并发时间以及实时处理事件的能力。
二、嵌入式系统体系结构
通常情况下，嵌入式系统的体系结构有四个部分组成：嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件。
1.嵌入式处理器。
在实际应用中，嵌入式处理器有四种，分别是：嵌入式微处理器、嵌入式微控处理器MCU、嵌入式DSP处理器和嵌入式片上系统。计算机中的CPU就是嵌入式微处理器的核心，为了最大限度的减小系统的体系和功耗，通常情况下，嵌入式微处理器被装备在相应的电路板上，仅保留引用功能；嵌入式微控处理器， 也就是单片机，将整个计算机系统集中在一块芯片上，集成了所有必要功能和外设。为了适应各种机型的配置，单片机有许多衍生产品，最大限度的与应用需求相匹配；嵌入式DSP处理器可以对系统结构以及指令进行特殊设计，使其能够执行DSP指令和提高编码效率等；嵌入式片上系统就是在一个硅片上实现一个更加复杂系统。嵌入式片上系统是基于半导体工艺的快速发展的产物。
2.嵌入式外围设备。
在嵌入式系统中，除了中心控制部件之外，其余的都可以叫做嵌入式外围设备。嵌入式外围设备的主要功能有储存、通信和显示三种，因此，主要的组成部分也有三个：储存设备、通信设备和显示设备。
3.嵌入式操作系统。
嵌入式操作系统就是负责管理储存器的软件模块，专门负责分配、中断以及任务调度等各种指令。嵌入式操作系统是专门用来支持嵌入式应用的系统软件，是嵌入式系统中重要的组成部分。
4.嵌入式应用软件。
嵌入式应用软件是以某一硬件平台为依托，针对某个特定领域，实现用户预期目标的计算机软件。当用户对时间和精确度上有较高要求时，嵌入式应用软件就需要嵌入式操作系统支持，才能满足用户的需求。
三、嵌入式系统在航空系统中的应用
嵌入式系统在航空系统的应用非常广泛，本文主要研究了VxWorks操作系统和无线接收机系统两种应用系统。
1.VX Works操作系统。
VX Works操作系统是1983年，美国的Windriver公司设计开发的一种嵌入式实时操作系统。VX Works操作系统具有高性能、可裁减的特点，一直被应用在目标机中实现实时操作，而且VX Works操作系统具有高性能的内核和友好的用户开发环境，所以，VX Works操作系统符合了现代工业和军用的使用标准。
VX Works的特点有以下几点：首先，可裁剪性：VX Works拥有高度可剪裁性的微内核结构，其主要特点有高效、灵活的通信，以及高度的共享；其次，多任务环境：VX Works为系统提供一个让很多任务并行运行实现的并发处理实现机制；再次，高度的实时性：CPU调度方式以优先级为基础的抢占方式，同一优先级所接受的任务可以按照时间片轮询方式进行调度；再次，稳定性好、可靠性强：这一点让VX Works在航空、军事等领域得到了广泛的应用；再次，网络功能强大：为其他网络系统提供了透明访问功能，无论使用任何网络联系，所以VX Works网络机制都遵守Internet的要求和规范。再次，有灵活的I/O系统：为航空系统提供了灵活方便的I/O系统；最后，程序代码移植性比较方便，适用于多种处理器上的开发应用程序。
2.无线接收机系统。
无线接收机是基于VX Works操作系统中实时操作下的复杂的嵌入式应用系统。开发无线接收机系统的主要目标是为了让操作员能够通过操作无线接收机面板上的键盘来实现对接收器的控制，并实时显示接收机的各种工作参数，同时，可以通过约定的遥控指令以及遥控装置使接收器被外界控制。另外，通过USB接口，可以支持常用的USB口、U盘、打印机等，完成储存语言数据、加载接收器功能模块、打印以及软件升级等功能。
无线接收机是建立在VX Works系统下的非常复杂的一个嵌入式应用系统，主要组成模块有嵌入式计算机模块、人机交互控制面板、数据储存模块、串口远程控制模块、以太网远程控制模块、光纤环网远程控制模块等。该无线接收机具有非常高的稳定性可可靠性，适用于军用航空系统。
总结
总之，随着计算机技术的不断发展，嵌入式系统在航空系统中的作用越来越重要，应用越来越广泛，在日益先进的航空事业中起到了重要的作用。VX Works是一种高效率的实时多任务嵌入式操作系统，在航空中得到了广泛的应用，为我国航空事业的发展做出了巨大贡献。
参考文献：
[1]MOXA V2402嵌入式计算机变电站SCADA后台机[J]. 软件. 2013（07）。
[2]MOXA推出支持MDM 2.0的Rcore平台[J]. 现代制造. 2013（29）。
[3]孙玉轩，程东红，陈涛. 智能仪器内部的数据库设计与实现[J]. 测控技术. 2013（10）。
[4]王忠，李俊山，沈绪榜，王晖. LS MPP嵌入式计算机的系统软件设计[J]. 微电子学与计算机. 2013（07）。
作者简介：
章军（1978-06），男。民族：汉。籍贯：浙江省衢州市。职称：工程师。研究方向：航空工程维护。