船舶航行数据记录仪(Voyage Data Recorder,VDR)俗称船舶黑匣子,是一种专门用于记录和保存船舶航行数据、状态、指令的仪器。当船舶发生事故时,根据仪器所记录的船舶事故当时的信息,分析和调查事故原因,确定事故责任,从中吸取教训,防范类似事故的发生。其所记录的信息包括:AIS(Automatic Identification System,船舶自动识别系统)数据、船舶状态信息(12种)、雷达图形数据、驾驶室声音和VHF通信声音。MSI(Multiple Serial Interface)系统,是船舶航行数据记录仪中负责采集、处理并传输、存储和回放AIS数据和12种船舶状态信息的子系统。本文首先依据海上安全委员会《通过经修订的船载航行数据记录仪(VDR)性能标准》、中国船级社《船载航行数据记录仪检验指南》、IEC-61162-1协议以及相关文献,确定了系统的总体设计方案以及所需的功能,包括对嵌入式处理器串口的扩展实现、11路船舶航行相关数据的模拟实现和13路串口数据的采集以及处理、采集数据的数据库循环存储和存储数据的提取回放软件等几个部分。依据总体设计方案,对系统各个部分进行设计与实现。本文采用Freescale公司生产的Cortex-A9架构ARM处理器i.MX6Q,并通过FT4232H芯片对处理器进行串口扩展,在Linux操作系统下编程实现对13种船舶航行相关数据的采集、处理以及传输的应用程序。在Windows操作系统下使用VC++编程实现对13种船舶航行相关数据循环存储的软件以及可以显示回放并且打印存储的相关数据的软件。另外通过VC++编程并且依据相关协议实现对11路船舶航行状态数据的模拟产生和发送。最后,参照中国船级社标准和IEC-61162-1协议对系统进行软硬件测试,测试结果表明,系统各项功能运行正常稳定,符合设计要求。