0 导言
跟着航空电子设备的不断发展，对牢靠性的要求越来越高。显现操控体系应用在航空电子操控体系中，首要完结数据通讯、数据处理、图形显现和体系操控等功用，是人机交互的窗口，是重要的体系操控部件之一。由于显现操控体系的特别功用位置，要求显现操控体系具有接连、安稳、牢靠的作业特性。为了进步显现操控体系的牢靠性，本文选用余度技能，即对体系进行双冗余规划来进步体系的牢靠性、安稳性。
1 冗余理论
冗余理论来源于主动操控体系牢靠性研讨，其中心内容是怎么最大极限地进步体系的牢靠性。主动操控体系是由许多元部件组成的，元部件的组合办法与体系牢靠性有非常亲近的联系，冗余规划就是在操控体系中添加备用的要害元部件，当体系产生毛病时，操控体系经过毛病操控战略发动备用部件，来确保体系的正常运转，避免了单点毛病形成的体系部分或悉数功用的失效。
但冗余规划也不是一味地添加备份部件，备份部件的添加一方面添加了体系的复杂度、操控的复杂度，另一方面也添加了体系本钱、功耗、分量，而且冗余规划的不合理，也或许下降体系的牢靠性。
2 显现操控体系
2.1 体系构成
显现操控体系的首要功用是完结数据通讯、数据处理、图形显现和体系操控。体系构成包含：操控模块、I/O模块、A/D模块、电源模块、液晶显现器以及键盘。体系各模块的首要功用：操控模块是体系的操控中心，和I/O模块，A/D模块进行通讯，而且完结数据的处理和体系操控，一起担任数据的显现和接纳键盘指令完结相应的动作;I/O模块首要完结数据的处理和数据的通讯功用;A/D模块首要完结数据的装换和数据的收集功用;电源模块首要完结电压的转化功用;液晶显现首要完结图形的显现功用;键盘首要完结用户按键指令的接纳功用。
2.2 双主机冗余规划
依据冗余理论，对显现操控体系进行了具体的剖析，操控模块和I/O模块，A/D模块和显现器以及键盘都有交联联系，是体系的操控中心，归于体系的要害部件，因而操控模块也选用双余度规划来确保体系的牢靠性。一起归纳考虑体系的功耗、分量以及本钱等要素，I/O模块、A/D模块、电源模块由于作业使命单一，交联联系简略，因而选用单余度规划。双主机冗余显现操控体系硬件架构如图1所示。
操控模块是整个显现操控体系的中心单元，绝大多数的操控使命都由它来完结。操控模块可以冗余装备，也可单模块作业。假如是冗余装备，一个模块作为主控模块，另一个作为备控模块;假如是单模块装备，不管是装备那一个通道的模块都作为主控模块作业。两个操控模块具有相同的硬件装备和运转相同的软件程序。
冗余装备的两块操控模块，一个运转在主控形式，别的一个运转在备控形式，它们是一个热备份的联系。它们都能拜访I/O模块和A/D模块，但主控形式下的操控模块起着操控体系、图形显现、接纳键盘指令等决议性的效果;备控形式下的操控模块履行确诊和监督主控模块状况的好坏，经过周期查询运转中的主控模块的状况而且实时接纳主控模块发送的悉数运转信息，可是它不输出图形信息，不接纳键盘指令。备控模块实时保存最新的体系操控数据，以确保主/备切换的无缝衔接。
3 冗余办理
3.1 优先权确认
冗余体系优先权设置一般选用三种办法：软件设置、通道竞赛和外部硬件设置。在规划中一般不选用软件设置，由于软件的决议计划周期长、实时性差、牢靠性较低，而且通道之间的互换性下降;第二种办法是经过通道竞赛电路获取通道优先权，可是双余度体系没有必要设置此竞赛逻辑;第三种办法直接选用外部硬件设置决议优先权，此办法简略牢靠。本规划中操控器选用外部硬件设置优先权的办法，机箱中通道A设置为主控通道，通道B设置为热备份通道。
3.2 毛病检测
3.2.1 在位状况检测
冗余装备的两个操控模块，刺进机箱通电正常作业后，会经过硬连线相互陈述在位状况。假如主控模块未在位或许未正常作业，则备控模块上电正常作业后可以检测到主控模块毛病，主动切换成主控模块，行使主控模块的人物。假如是备控模块未在位或许未正常作业，则主控模块上电正常作业后可以检测到备控模块毛病，而且将毛病状况显现到显现器上，上报用户。
3.2.2 硬件状况检测
两个操控模块，正常作业后都周期性地运转检测程序，对模块的硬件资源、外围接口等状况周期性地检测，一旦发现毛病，就将毛病信息上报给主备切换操控逻辑，由主备切换操控逻辑来决议计划是否进行主备切换。
3.2.3 软件状况检测
经过看门狗来检测主备模块的软件运转状况，软件使命周期性地进行喂狗操作，假如软件运转呈现毛病，则会触发看门狗狗叫，一旦主控模块产生狗叫，则当即切换到备控模块作业。
3.3 主备切换
主备模块的切换是由硬件逻辑来操控完结的，具有快速性和安稳性。两个操控模块之间经过硬件连线互通状况信息，当主控模块产生毛病时，由硬件逻辑操控主动完结切换，而且经过硬件连线把状况信息上报给当时的主控模块。切换办法包含主动切换和强制切换。主动切换是由模块内部的逻辑操控，依据模块运转的状况信息来判别，主动完结切换，不需要外部干涉。强制切换是由操作人员依据本身对当时体系运转状况的判别，经过离散量开关的办法强制履行切换。主备切换状况转化图如图2所示。
4 总结
选用双主机冗余的显现操控体系，具有毛病检测、主动毛病切换操控的才能，进步了体系的牢靠性。双主机冗余规划在必定程度上添加了体系的复杂度、功耗、分量以及本钱，可是可以换来相对较高的牢靠性，体系作业的接连性，可以满意航空电子设备的高牢靠性要求。
