基于Cortex—M3的ARINC429总线协议转换模块的实现.pdf

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1、基于Cortex—M3的ARINC429总线协议转换模块的实现赵宗红，王大明(西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安710032)ConversionModuleRealizationBasedontheCortex—M3ofARINC429BUSProtocolZHAOZong—hong，WANGDa—ming(SchoolofElectronicInformationEngineering，Xi’anTechnologicalUniversity，xi’an710032，China)摘要：设计了一个基于Cortex—M3微处理器设计复杂，需要扩展电路，且价

2、格昂贵。而根据的USB／RS232转ARINC429总线模块，论述了系USB，RS232和ARINC429的特点，以Cortex—M3统的整体框架和软件设计，介绍了ARINC429总线微处理器为核心，设计了的USB／RS232转的硬件接口电路及收发器DEI1016的数据接收发ARINC429总线模块，具有硬件设计简单、易于开发送原理、USB的驱动程序、接口的固件程序。模块和成本低等优点。为了提高传输速率、数据转换速具有成本低、实时性好的特点，为ARINC429数据率和数据的存储容量，拟采用意法半导体公司的测试提供灵活的扩展方法。STM32F103芯片。由于它采

3、用3级流水线和哈佛关键词：ARINC429总线；USB；驱动程序；数据结构，加上具有丰富的外设资源，提高了系统的灵活通信性和可靠性。中图分类号：TP3361硬件设计文献标识码：A文章编号：1001—2257(2013)02—0061一O31．1整体框架设计Abstract：ThisarticlediscussesaUSB／R$232模块的硬件设计平台主要由ARM芯片transformintoARINC429busmoduledesignSTM32F103、支持ARINC429总线协议的串行收whichbasedonCortex—M3microDrocessor

4、，ade—发器DEI1016、具有TTL／CMOS电平转标准tailedintroductiontoARINC429bus’ShardwareARINC429电平功能的电平转换芯片、RS232的收interfacecircuit，ARINC429bustransceiver发器、1个用于切换速率的模拟开关以及各种信号DEI1016’Sdatatransmissionandreceptiontheo—的隔离芯片组成。主控芯片用于接收USB和ry，USBdrivers，thefirmwareprogramoftheinter—RS232串行信号到缓冲区，经过内部转

5、换把串行信face．Thismodulecostlower，hasagoodreal—号转换成并行信号发送给DEI1016；接收DEI1016time，thisprovideflexibleextensionmethodsfor发送的并行信号，转换成USB和RS232串行信号ARINC429datatest．发送出去。系统整体结构如图1所示。Keywords：ARINC429bus；USB；driver；dataeomm1】nication——枚举USBl廑模FIF块0Fl≥理数据处，串并DEI1016转换，传输通道数据选择，控C0引言USARTI制传输数据格

6、RS232l魈模块速率式转换目前，国内主要采用单片机+FPGA或采用接口SBUFDSP技术实现ARINC429信号的转换，不仅结构和STM32F103收稿日期：2O12—1O一24图1系统的整体结构《机械与电子}2013(2)·61·议转换模块的实现1．2USB／RS232通信接口设计在发送数据时，如果TXR为高电平，说明发送由于主控芯片内部集成了USB设备控制器，硬存储器空闲可以接收数据，把ENTX置低禁止发件电路设计比较简单。要采用差分信号传输方式，送，从16位数据总线上下载6个ARINC字到缓冲只需将差分信号线与主控芯片的对应引脚连接即区，最多可达到8×

7、32bit字。当／LD1为低，／LD2可。RS232信号收发器将RS232标准的电平转换为高，下载的是Wordl；当／iD1为高，／iD2为低，成TTL／CMOS标准电平，具有2路驱动器2路接下载的是Word2。当ENTX置高，就可以通过收器。DOA，DOB发送出去。1．3ARINc429通信接口设计1．3．2DEll016典型的接收数据时序ARINC429总线采用的是双极性归零码的三态DEI1016接收数据的时序如图4所示。在接收码调制方式，即调制方式为高(+9～+1lV)、零数据时，如果接收到有效数据，则系统自动把／DR1(一0．5～+0．5V)和低(⋯9

8、11V)状态组成或者／DR2位置0。当