航空电台嵌入式软件架构设计 · 课程目录

01航空电台概述

发展历程VHF/UHF/HF现代航空作用

02嵌入式系统基础

定义与特点ARM/DSP/FPGARTOS/Linux

03航空电台系统架构

收发信机/天线/电源驱动/中间件/应用ARINC 429 / MIL-STD-1553

04实时操作系统(RTOS)选型

FreeRTOS / VxWorks / uC/OS-III抢占式/协作式中断管理

05任务划分与设计

高内聚低耦合接收/发送/控制任务队列/信号量/事件标志

06驱动层设计

GPIO / UART / SPII2C / 定时器 / DMA

07射频前端控制

PLL/VCO 频率合成功率放大器控制LNA/混频器/天线调谐

08音频编解码与处理

采样与量化CVSD / ADPCM增益控制 / 静噪检测

09调制解调算法

AM / FM 调制ASK / FSK / PSK软件无线电(SDR)

10数据链路层协议

HDLC 实现ARQ (停等/后退N/选择重传)CRC 校验

11网络层与传输层

IP协议栈裁剪UDP/TCP 实现Socket编程接口

12ARINC 429 协议实现

总线特性Label/SDI/SSM/Data发送/接收驱动

13MIL-STD-1553 协议实现

总线拓扑命令/状态/数据字BC/RT/MT 终端

14语音通信协议

VoIP (SIP/RTP)G.729 / AMR 压缩回声消除与降噪

15加密与安全

AES 实现密钥管理Secure Boot / 防篡改

16故障诊断与健康管理(PHM)

BIT 设计故障检测与隔离日志记录与上报

电源状态机 (上电/待机/休眠/关机)功耗优化电压电流监测

18人机交互界面

LCD 显示驱动触摸屏控制按键矩阵 / 菜单系统

19外部通信接口

以太网 MAC/PHYCAN / USB / RS-422/485

20软件升级与维护

Bootloader 设计XMODEM/YMODEM双备份升级

21时间同步与调度

NTP/PTP 协议时间触发调度 (TTEthernet)任务时间预算

静态分配 / 动态内存池MPU 配置内存泄漏检测

FATFS / LittleFS日志文件管理配置参数存储

24多核与异构计算

AMP/SMP 架构核间通信 (共享内存/消息)任务负载均衡

25软件测试与验证

CUnit / Unity 框架集成测试 / 覆盖率DO-178B/C 适航

26硬件在环仿真(HIL)

HIL 平台搭建信号仿真与注入实时闭环测试

27系统集成与联调

软硬件集成流程接口调试方法系统性能调优

28文档与配置管理

SRS / SDD / STD版本控制 (Git/SVN)

ARC-210 分析GNU Radio 借鉴状态机/观察者模式

认知无线电 (CR)SDN / AI/ML 通信LDACS / AeroMACS