ARINC429数据总线通信实现方式研究.pdf

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1、万方数据应用设计ARINC一429数据总线通信实现方式研究文章介绍了ARINc一429总线规范，描述了ARINc一429总线通信接收模块和发送模块的基本原理。研究了基于分立元器件、HS3282／3182、DEl016和FPGA的通信模块实现方式。最后，对这些实现方式进行了比较，指出了最优实现方式。62电子技术2007．5屈志宏景博李宁张晶ARINC一429数据总线是美国航空无线电公司(ARINC)制定的一种民用飞机机载总线规范，全称为数字式信息传输系统(DITs)，它是一种符合AEEc标准，面向接口型的单向广播式串行数据传输总线，在一条总线上定义有一个发送器和一个或多个接收器，以差动输出的对称

2、(平衡)方式工作，采用双绞屏蔽线异步传输数据，总线用标志码字来区分设备和信号名称。ARINC429总线结构简单、性能稳定、传输可靠，抗干扰能力强。广泛被先进民航飞机，如波音B737／B757／B767／B777、空中客车A310，A300一600等所采用，俄制军用飞机也选用了类似的技术。目前，这种总线也在我国民用和军用飞机上得到普遍应用，与之对应的标准是HB6096一sz一0l。其中，民用飞机大多采用低速(12．5kbit’s)接收和发送，军用飞机则普遍采用高速(100kbit／s)接收和发送。因此，依据ARINC一429数据总线的通信协议设计收／发接口电路，是实现机载设备与检测设备通信和在线

3、检测的关键。ARINC一429数据总线规范万方数据应用设计ARINC一429数据是32位的数据字，称为一个基本信息单元，经双极回零调制后以脉冲形式发送，发送出去的脉冲有三个电平，即高电平(+10V)，中电平(0V)、低电平(一10V)。高电平为逻辑1，低电平为逻辑0，中电平为发送自身时钟脉冲，字与字之间以一定间隔(4位)分开，此间隔作为字同步。如图1所示。在传输中，每个基本信息单元即32位数据字分成5个应用组发出去，分别是：二进制(BNR)数据，二一十进制(BCD)数据，离散数据，维护数据，AIM数据。各位二进制码的功能定义见表1。从ARINC一429数据总线的通信协议出发，机载设备之间通信或

4、与检测设备通信首先应通过一个发送器发送数据，把这些数据转换为符合ARINC一429数据总线规范的数据在数据总线上传输，到了目标设备时又通过它的接收器把这些数据转化为设备能识别的数据格式。这些数据按信号类型可分为：串行数据(32位)、并行数据(32位)、控制信号(读／写信号，片选信号，奇偶校验及选择信号等)、清零信号、时钟及时钟选择信号。因而，从数据传输流程看，ARINC一429数据总线通信模块应包含发送器和接收器两位序标号功能定义*．。№标识符(1abel)，选择了与429数据传输线相应的控制端或装置，用于识别BNR和⋯‘。一BcD数字内包含的信息和作为离散、维护和AIM数据用的字。第9、10

5、位源，目的地址识别码(s，DI)或不用此功能时可发送二进制零或有效数据。第1l一29位数据区(data)，用于将数据进行编码，以便于传输。*。．。，n符号状态位(ssM)。通告诸如信道状态、程序状态、有效数据、备用数据、转换帚3“、¨位键的按下、控制旋钮的旋转、无用的接收数据等之类的项目。*，．№奇偶校验位(Parity)，ARINc一429数据信息系统有奇偶校验位逻辑，提供奇或偶。““校验表1二进制码的功能定义整体32数据位的发送顺序为：标志位、源／目标标识位、数据区、符号，状态位和奇偶校验位。其中标志位与正常顺序刚好相反，先发送高位再发送低位，即电缆上发送顺序为8，7，6，5，4，3，2．

6、1。ARINC一429通信模块原理研究按照应用要求，ARINc一429数据总线通信模块的主要功能有：完成两路ARINC一429接收数据的串并转换，完成两路ARINC一429发送数据的并串转换；支持中断方式、查询方式接收发送数据。大模块。发送器：用户可将数据写入．它的缓冲器FIFO，控制寄存器通过状态位可判别它的工作状态(FIFO空、正在发送和FIFO满)，通过启动发送信号控制发送数据。发送器可自动将FIFO中的数据装入发送寄存器，发送器有一个32位的缓冲器和一个32位的移位寄存器，虽然它只有一个缓冲器，但它仍然可以连续地发送数据。分频计数和四位间隔产生器产生四位间隔信号和发出发送一个字的准许信

7、号，并发出移位时钟信号到移位寄存器控制其移位。译码电路完成读／写信号及地址总线的译码。输出选择电路在奇偶检验正确的情况下把串行数据按每四位间隔的方式正输出或负输出。发送器的原理如图2所示。接收器：可接收经电平转换后的32位数据，用户通过读操作读出它所收到的数据，并且通过状态信号得知有无数据到达，接收正确与否。接收器对数据进行16倍频高速采样，并且由位判别逻辑电路对收到的每一数据位进行位逻辑判别，以