usb-arinc429总线通信接口的设计

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1、分类号密级注1UDC学位论文USB-ARINC429总线通信接口的设计（题名和副题名）郑玉（作者姓名）指导教师姓名田书林教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业名称测试计量技术及仪器论文提交日期2009.4论文答辩日期2009.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2009年5月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。摘要独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他

2、人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：

3、导师签名：日期：年月日I摘要摘要ARINC429是目前航空电子设备中常用的一种通信总线。本文设计的USB-ARINC429总线通信接口可用于实现对基于429总线进行通信的航电设备的检测和维修。本文采用USB接口芯片+FPGA+自行设计的429总线驱动电路的方案，完成了USB-429总线接口的设计。其中，USB接口芯片采用Cypress公司的从设备芯片CY7C68013，实现了与计算机USB总线接口的数据通信。FPGA代替429专用协议收发芯片，完成429总线数据的格式转换和协议处理，设计更为灵活，成本更加低廉。429总线驱

4、动电路采用自行设计的电平转换电路，代替专用调制解调芯片，进一步降低了成本。本文作者在深入分析ARINC429总线规范的基础上，研究了429总线接口硬件电路的实现方法，完成总线接口板电路和印制板的设计、FPGA中逻辑电路的设计与仿真以及后期板级调试，并结合计算机应用程序完成对总线接口数据的收发测试和功能验证。本设计采用低成本的可编程逻辑器件完成429总线数据的协议转换，自行设计电平转换电路完成429总线驱动，避免了对专用芯片的依赖。在429总线数据接收的设计中还考虑到实际数据传输速率与标称速率之间可能存在的偏差，利用数字锁相

5、环提取位同步的技术从总线数据中恢复出时钟用于数据采样，能够准确的完成总线数据的接收。本设计研制的USB-ARINC429总线接口包括独立的收发通道各4路，传输速率100kbps或12.5kbps。发送数据方式多种可选，可以是单次、连续循环或多次重复发送，且字间隔和帧周期可编程控制。数据接收带时间戳功能。该总线接口板经与外购恩菲特科技有限公司的EP-H6272型429总线接口板对接通信，证明了自制接口板可以准确可靠的发送接收总线数据。该接口板可以方便地应用到429总线设备的维修测试中。关键词：ARINC429，FPGA，US

6、B，总线接口IABSTRACTABSTRACTARINC429communicationbusiswidelyusedatpresentinaeronauticalelectronicdevices.TheUSB-ARINC429BusInterfacereportedinthisthesiscanbeusedfortestingandmaintainingaeronauticalelectronicdevicesbasedonARINC429bus.TheschemeofUSBinterfacechip+FPGA+sel

7、f-designed429busdrivercircuithasbeenadoptedtoachievethedesignofUSB-429businterface.Inthisscheme,Cypresscorporation’sUSBslavecontrollerchipCY7C68013hasbeenusedtocommunicatewithahostcomputerthroughUSBinterface.Insteadofdedicatedbusinterfacechip,FPGAhasbeenusedtocomp

8、letedataformatconversionandprotocolprocessingwithlesscostandmoreflexibility.Self-designedelectronicconversioncircuithasreplaceddedicatedchiptoaccomplish