基于SOPC的ARINC429总线接口设计.pdf

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1、·30·工业仪表与自动化装置2010年第1期基于SOPC的ARINC429总线接口设计陈东，韩治中，梁勇(西北工业大学航空学院，西安710072)摘要：在研究ARINC429总线通信协议的基础上，提出了一种基于SOPC技术的ARINC429总线通用接口的设计方法。将NioslI软核处理器与各种功能模块集成在FPGA内部，外加通信协议芯片HS3282、HS3182，实现了429总线通用接口功能。由于SOPC技术能实现硬件设计软件化，所以该系统结构简单，使用灵活并易于扩展，具有良好的应用价值。关键词：SOPC；ARINC429总

2、线；NiosII处理器中图分类号：TP336文献标志码：A文章编号：1000—0682(2010)O1—0030—04ThedesignofARINC429databusinterfacebasedonSOPCCHENDong，HANZhizhong，LIANGYong(CollegeofAeronautics，NoahwesmrnPolytechnicalUniversity，Xian710072，China)Abstract：BasedonresearchingthecommunicationprotocolofARIN

3、C429．anewARINC429databusinterfacebasedonSOPChasbeendesigned．AddingcommunicationprotocolchipH$3282andHS3182．integratingNiosIICPUandotherfunctionalmodulesinFPGA．therequirementsofARINC429universalinterfacearesatisfied．AdoptingSOPCtechnology，hardwaresystemdesigningcanb

4、ereplacedbysoftwaresystemdesigning，SOthesystemhasasimplestructurewithcapabilityandflexibility，andhasaniceapplicationvalue．Keywords：SOPC：ARINC429databus：NiosIICPU接口上，或由单片机来完成接口的控制，这些实现起0引言来比较麻烦，而且硬件电路比较复杂，开发周期长、ARINC429总线是美国航空无线电公司不易扩展。该文基于SOPC技术，以NiosII软核处(ARINC)制定

5、的民用航空数字总线的传输标准，是理器作为系统核心，并配合ARINC429通信协议芯目前航空电子设备之间最常用的通信总线之一，它片HS3282、HS3182，实现了对429总线数据的收发、广泛应用于商务运输航空领域，包括空客、Bell直升存储和显示等功能；由于SOPC技术能实现硬件设机、波音公司在内的许多机型，目前都采用这种总线计软件化，所以该系统结构简单，使用灵活并易于扩结构。展，具有良好的应用前景。SOPC(SystemonaProgrammableChip)是一种1ARINCA29总线规范灵活、高效的SOC(System

6、onaChip)解决方案。它具有双重含义：首先它是片上系统(SOC)，由单个芯ARINCA29总线是点对点的传输协议，根据规片完成整个系统的主要逻辑功能；其次它是可编程范，其数字信息通过一对单向、差分耦合、双绞屏蔽系统，具有灵活的设计方式：可裁减、可扩充、可升线传输，属于串行通信。级，具有软硬件在系统可编程的功能。而且能将总线上只允许有1个发送设备，可以有最多不NIOS嵌入式处理器灵活地配置在系统中。传统的超过20个接收设备。每条线上的信号电压范围为ARINC429总线收发板多是直接插到计算机的主板+5～一5V。一条线称为A

7、，而另一条线称为B。信息传输采用双极性归零制的三态码调制方式，即收稿日期：2009—04—10作者简介：陈东(1965)，男，浙江东阳人，高级工程师，从事电调制信号由高、零、低状态组成的3电平状态调制，气控制及其自动化研究。这种方法具有很强的抗干扰能力。当A—B的差分2010年第1期工业仪表与自动化装置·31·电压为7．25—11V时，表示高；当A—B的差分电软件代码；液晶显示模块用于显示发送和接收到压为一0．5～0．5V时，表示0；当A—B的差分电压的429总线数据，键盘电路用于选择总线数据传为一11一一7．25V时，表示

8、低⋯。总线的数据传输输速率，数据显示的方式(二进制或十六进制)，以率为12．5或100kbit／s，常用的传送字为32位，接及直接键入所要发送的429数据。EPCS是串行收和发送相互独立。在连续传送数据时，每个32比存贮器，NioslI不能直接从EPCS中执行程序，它实特字之间至少插入4个