本发明涉及fadec地面维护实时监控领域，尤其涉及一种fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法。
背景技术：
1、航空发动机全权限数字控制系统简称：fadec，在地面维护过程中，需与地面采集设备进行实时通讯，通过地面维护软件通讯端口，采集和监控发动机各项参数实时状态。fadec针对不同硬件构型，具备多种对外实时通讯接口，主要包括串口rs422、以太网udp、航空系统1394b总线、1553b总线、arinc429总线等。
2、随着航空发动机fadec软件测试和系统试验对目标场景的全覆盖，传统的基于rs422协议的实时监控系统已经无法满足所有目标场景下的监控使用要求。在针对fadec各项功能的测试验证环境下，如软件在环测试、硬件在环测试、半物理测试、以及台架试验等，既要使用地检维护通讯接口实时监控fadec系统运行状态，又要使用飞机总线通讯接口验证fadec系统完整功能，但是由于通讯设备硬件板卡使用的差异化，硬件驱动的调用方法存在差异，以及数据所遵循的通讯协议解析方式存在差异，以上复杂的差异组合造成fadec实时监控系统需面向不同种类的通讯硬件终端定制开发，产品研发效能低，复用性低，针对以上问题，本申请提出了一种解决方案。
技术实现思路
1、发明目的：本发明的目的是提供一种fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法，用于解决使用一套fadec实时监控系统，可满足fadec对不同硬件环境下的多种实时监控需求，提升fadec实时监控系统的硬件平台适用性，降低研发成本，同时统一fadec监控系统人机界面，不因添加新的通讯设备硬件，而对使用人员造成软件操作上的差异。
2、技术方案：本发明所述的fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法，具体包括以下步骤：
3、s1：将通讯模块在设计上划分为io层与协议层，io层与协议层之间通过数据栈进行连接；
4、s2：针对io层操作对象的打开、关闭、读取和写入操作4个标准方法，设计纯虚函数的形参；
5、s3：打开通讯设备时，针对设备io端口配置信息的复杂程度，设计参数传递形式；
6、s4：在数据通讯过程中，建立数据的生产者线程与消费者线程，并基于不同种类的硬件传输协议，抽象出面向字节流的数据传输方法和面向报文的数据传输方法；
7、s5：基于数据报文形成的特点，确定是否使用数据栈；
8、s6：按照s1-s5，依次开发rs422、以太网udp、1394b总线、1553b总线以及arinc429总线的io驱动模块；
9、s7：fadec实时监控系统按照设备类型创建不同硬件接口的实例对象，通过调用抽象设备类的打开、关闭、读取以及写入接口，实现不同通讯硬件的数据读写功能。
10、作为优选，所述s1中io层读取的数据经过对数据报文的封装，压入数据栈中由协议层取出使用；io层写入的数据，由协议层通过反序列化，封送到数据栈中由io层取出执行写入操作。
11、作为优选，所述s1中io层只负责对硬件设备的打开、关闭、读取和写入操作，所述协议层只负责对数据的入栈出栈操作。
12、作为优选，所述s2具体包括以下步骤：
13、s2.1：int open(string port,string portinfo)打开设备，当open成功时返回0，当open失败时返回-1，port为端口号，portinfo为端口配置信息，当端口配置信息复杂时，采用配置文件的方式进行固化，此时传递配置文件的路径；
14、s2.2：int close()关闭设备，当close成功时返回0，当close失败时返回-1；
15、s2.3：int read(intptr pdata)读取数据，当read成功时返回读取的字节数，当read失败时返回0，pdata用于传递读取数据首地址的指针；
16、s2.4：int write(intptr pdata,int len)写入数据，当write成功时返回0，当write失败时返回-1，pdata用于传递写入数据首地址的指针，len用于指定写入数据的有效字节数。
17、作为优选，所述s3具体包括：
18、a：针对rs422，port为串口号，portinfo为波特率、校验位、数据位和停止位的组合；
19、b：针对arinc429，port为通道号，portinfo为波特率、校验位、数据帧格式以及板卡型号的组合；
20、c：针对udp，port为ip端口号连接关系的组合，portinfo无意义；
21、d：针对afdx，port为收发端口号的组合，portinfo为网络模式选择；
22、e：针对1394b，port为软件通道号，portinfo为1394b板卡节点配置文件路径；
23、f：针对1553b，port为软件通道号，portinfo为1553b板卡总线消息配置文件路径。
24、作为优选，所述s4具体包括：
25、a：针对采取字节流数据传输方式的io，创建环形队列数组，首先将字节流压入环形队列数组，消费者再通过找头找尾计算校验和等操作，截取出完整数据报文传递给消费者线程使用；
26、b：针对单一报文数据传输方式的io，直接将数据报传递给消费者线程使用；
27、c：针对复合型报文数据传输方式的io，通过配置的方式，预制数据报文格式，将指定的多个报文按照预制的规则进行排列组合，形成虚拟报文后，传递给消费者线程使用；
28、d：针对arinc429小包制数据传输方式的io，预制数据报文长度为256*2，前256个数据存放429原始数据，后256个数据存放429数据更新标识，每个429原始数据在虚拟报文中根据label标签的序号0-255进行排序，形成虚拟报文后，传递给消费者线程使用。
29、作为优选，所述s5具体包括：针对有fifo的io，缓存数据包，实现数据队列的完整采集；针对无fifo的io以及通过监控终端采取内存共享方式进行传输的数据，采取预制报文的数据格式，只针对时间截面进行数据采样，通过加快查询时间，实现数据队列的完整采集。
30、作为优选，
31、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
32、本发明支持绝大多数fadec系统的实时通讯功能，基于本发明设计完善的fadec实时监控系统可兼容多种io硬件通讯接口，支持rs232/rs422/rs485、udp/tcp、arinc429、arinc664、1553b、1394b总线通讯协议，并且支持新的通讯模块按照此方法实现灵活扩展，同时通过本发明，实现了fadec实时监控系统上位机软件的统一构型，面向不同系统的通讯监控需求，减免了大量定制开发，提高了fadec实时监控系统的研发效率。
1.fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法，其特征在于：所述s1中io层读取的数据经过对数据报文的封装，压入数据栈中由协议层取出使用；io层写入的数据，由协议层通过反序列化，封送到数据栈中由io层取出执行写入操作。
3.根据权利要求1所述的fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法，其特征在于：所述s1中io层只负责对硬件设备的打开、关闭、读取和写入操作，所述协议层只负责对数据的入栈出栈操作。
4.根据权利要求1所述的fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法，其特征在于：所述s2具体包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法，其特征在于：所述s3具体包括：
6.根据权利要求1所述的fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法，其特征在于：所述s4具体包括：
7.根据权利要求1所述的fadec实时监控系统通讯模块io可扩展的方法，其特征在于：所述s5具体包括：针对有fifo的io，缓存数据包，实现数据队列的完整采集；针对无fifo的io以及通过监控终端采取内存共享方式进行传输的数据，采取预制报文的数据格式，只针对时间截面进行数据采样，通过加快查询时间，实现数据队列的完整采集。
