[发明专利]一种星载软件的硬件屏蔽层以及星上数据通信方法

摘要

本发明提供了一种星载软件的硬件屏蔽层以及星上数据通信方法，属于航天器数据通信领域。本发明针对硬件设备的功能设计了相应功能的接口集合，形成星载软件的硬件屏蔽层，接口结合包括标准的输入输出接口函数，接口函数的调用参数包括设备属性参数和数据通信接口参数，接口函数能够实现一定的功能并具有返回值。使用本发明所提供的星上数据通信方法，应用软件仅在需要时提供设备属性参数和通信接口参数，调用接口函数即可完成与硬件设备之间的通信。本发明主要用于航天器硬件设备和上层软件之间通信。

主权项

一种星载软件的硬件屏蔽层，其特征在于，屏蔽层位于应用软件与硬件设备之间，包括4个接口集合，每个接口集合对应一个能够实现特定功能的硬件设备，所述的4个接口集合为：遥测采集接口集合、遥测输出接口集合、遥控接收接口集合、指令输出接口集合，所有接口均以接口函数的形式实现；各接口集合所包含的接口函数具体如下：（1）遥测采集接口集合包括：遥测采集设备初始化接口、所有通道遥测采集使能接口、遥测采集禁止接口、单通道遥测采集使能接口、所有通道遥测数据读取接口、单通道遥测数据读取接口；遥测采集设备初始化函数无调用参数，返回遥测采集设备属性指针；遥测采集设备初始化函数对遥测采集设备中的设备属性进行初始化；所有通道遥测采集使能函数的调用参数为遥测采集设备属性指针，无返回值；所有通道遥测采集使能函数根据遥测采集设备属性指针，启动遥测采集设备，遥测采集设备开始采集所有通道的遥测数据；单通道遥测采集使能函数的调用参数为设备属性指针和通道号，无返回值；单通道遥测采集使能函数根据遥测采集设备属性指针，启动遥测采集设备，遥测采集设备开始按通道号采集特定通道的遥测数据；所有通道遥测读取函数的调用参数为遥测采集设备属性指针和应用软件中遥测数据存储地址，返回遥测数据读取成功标识或遥测数据读取失败标识；所有通道遥测读取函数检测判断遥测采集完成标识是否有效，若有效则根据遥测采集设备属性指针从遥测采集设备读取所有通道遥测数据，存入应用软件中遥测数据存储地址，并返回遥测数据读取成功标识；若遥测采集完成标识无效，则只给应用软件返回遥测数据读取失败标识；单通道遥测读取函数的调用参数为遥测采集设备属性指针、应用软件中的遥测数据存储地址和通道号，返回遥测数据读取成功标识或遥测数据读取失败标识；单通道遥测读取函数检测判断遥测采集完成标识是否有效，若有效则根据遥测采集设备属性指针从遥测采集设备按通道号读取单通道遥测数据，存入应用软件中的遥测数据存储地址中，并返回遥测数据读取成功标识；若遥测采 集完成标识无效，只给应用软件返回遥测数据读取失败标识遥测采集禁止函数的调用参数为遥测采集设备属性指针，无返回值；遥测采集禁止函数控制遥测采集设备停止采集遥测；（2）遥测输出接口集合包括：遥测输出设备初始化接口、遥测数据输出接口、获取下一帧星时接口、获取同步标识接口、设置码速率接口、设置编码方式接口；遥测输出设备初始化函数无调用参数，返回设备属性指针；遥测输出设备初始化函数对遥测输出设备中的属性进行初始化；遥测数据输出函数的调用参数为：遥测输出设备属性指针、应用软件中的遥测数据存储地址和字节数，返回遥测数据输出成功标识或者遥测数据输出失败标识；遥测数据输出函数根据遥测输出设备属性指针检测遥测输出设备当前是否有空缓存区，如果有空缓存区，遥测输出函数接收应用软件发送的遥测数据并存储到空缓存区，并给应用软件返回遥测数据输出成功标识，其中应用软件发送的遥测数据存储在应用软件中的遥测数据存储地址所指向的存储区，应用软件中的数据存储地址的大小为调用参数所给定的字节数；如果没有空缓存区，遥测输出函数只给应用软件返回遥测数据输出失败标识；获取下一帧星时函数的调用参数为：遥测输出设备属性指针、应用软件中的星时存储地址，无返回值；获取下一帧星时函数根据遥测输出设备属性指针，在遥测输出设备中的星时存储区中获取下一帧星时，并将星时存储于应用软件中的星时存储地址中；获取同步标识函数的调用参数为遥测输出设备属性指针，返回同步信息标识有效Y或者同步信息标识无效N；获取同步标识函数检测遥测输出设备中的同步标识，若同步标识为有效，则返回同步信息标识有效Y；若同步标识为无效，则返回同步信息标识无效N；设置码速率函数的调用参数为遥测输出设备属性指针、码速率标识，无返回值；设置码速率函数记录码速率标识，并设置切换码速率标识有效；设置编码方式函数的调用参数为遥测输出设备属性指针、编码方式标识，， 无返回值；设置编码方式函数记录编码方式标识，并设置切换编码方式标识为有效；（3）遥控接收接口集合包括：遥控接收设备初始化接口和遥控数据接收接口；遥控接收设备初始化函数无调用参数，并返回遥控接收设备属性指针；遥控接收设备初始化函数对遥控接收设备的属性进行初始化；遥控数据接收函数的调用参数为遥控接收设备属性指针和遥控数据存储地址，遥控数据接收函数检测遥控通道接收结束标识，如果判断到遥控通道结束标识则将该通道的遥控数据输出给应用软件，存储到应用软件中遥控数据存储地址中，并给应用软件返回遥控数据接收成功标识；如果没有判断到遥控通道结束标识则不作处理，只给应用软件返回遥控数据接收失败标识；（4）指令输出接口集合包括：指令输出设备初始化接口和指令码发送接口；指令输出设备初始化函数无调用参数，并返回指令输出设备属性指针；指令输出设备初始化函数在指令输出设备中创建80ms定时器，完成指令输出设备属性的初始化；指令码发送函数的调用参数为指令输出设备属性指针和指令码，指令码发送函数将根据指令输出设备属性指针，将指令码写入指令输出设备端口地址，然后启动80ms定时器，无返回值。