● 摘要
随着航空技术的发展，航空电子设备的复杂性日益提高。航空电子设备是要求具有高可靠性和高容错性的精密仪器，现代航电设备通过内建自检测单元（BIT）来保护系统。BIT中设计了针对不同故障的应急处理方法，使设备在出现问题时能够安全地恢复、重启，或者脱离系统，而不造成死机、错误运行，甚至影响其它设备带来更大的故障。一个完善的BIT系统是设备在苛刻条件下工作的必要条件，直接关系到航空人员、设备的生命财产安全。BIT系统维持设备的可靠性，随之而来的问题是设备可靠性的评估如何进行。航空业实际的发展证明，大量航空电子设备在设计时并不能考虑到所有复杂情况，并在BIT中设计相应的保护机制。只有通过长期的实验和实用积累，才能使BIT功能完善；另一方面，BIT功能是针对故障处理设计的，故障不是正常的功能行为，因此BIT的功能不方便在设计阶段进行验证。为了保证设备在投入使用之前已经具备足够的抗故障能力，需要对设备的BIT机构进行测试，并通过测试结果来衡量设备是否合格。本文针对以上提出的问题，讨论了面向CAN总线的故障注入设备的设计与实现。通用该设备可以完成对采用CAN总线作为通讯接口的设备进入故障注入，以测试设备的BIT功能是否完备。论文首先介绍了故障注入技术的发展状况，并讨论了CAN总线在应用中的实际情况。并在此基础上设计了面向CAN总线的故障注入方案，该设计方案同时满足当前应用需要在功能和性能两方面的要求。通过分析设计方案，给出了详细的芯片设计过程及各功能模块说明。之后介绍了基于Windows的设备驱动程序的快速开发方法。最后提供了开发验证的方法和数据，为后续研究工作的开展提供了帮助。