航空机载数据总线介绍.pdf

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1、航空机载数据总线介绍2016.4SomethingsabouttheDataBus数据总线用于传送数据信息。常见硬件结构最大的特征：共享与交换映射寄存器DMA映射内存双口RAM控制芯片（可以有多级）收发器连接器电缆/电路（传输介质）技术指标：•总线的带宽（总线数据传输速率）常见软件结构•总线的位宽（主要对于并行总线有意义）用户接口（符合OS设备管理或单独定义）•总线频率（主要对于并行总线有意义）高层协议（可以有多级）•拓扑结构底层驱动（控制芯片）•传输距离•传输介质•确定性•……讲讲技术指标总线的带宽（总线数据传输速率）总线的位宽（主

2、要对于并行总线有意义）——代表总线最大数据传输能力……例如：8/16/32/64/128/256bit低速中速高速总线频率（主要对于并行总线有意义）≤10Mbps＞10MbpsAnd≥100Mbps＜100Mbps例如：16MHz、33MHz、66MHz拓扑结构传输距离确定性•点对点•＜10m•传输时间•10m–100m•传输延时•＞100m（10km）•分配带宽•（总）线形•数据传输冲突与仲裁•数据接收的保证性传输介质•星形•同轴电缆•环形•屏蔽双绞线•光纤•交换式Somethingsabout航空总线系统实时性要求（尤其是控制系统

3、部分）：实时性/确定性相对恶劣的环境（高/低温：-55~100℃、机内/外电磁干扰、宇宙辐射）：可靠性/容错能力可用于航空机载的数据总线•ARINC-429（我国标准：HB6096-SZ-01）•RS485•CAN•CSDB•MIL-STD-1553B（我国标准：GJB289A-97）•ARINC-629（波音-777）•MIL-STD-1773•STAN-AG-3910•LTPB•FDDI•FC•AFDX/ARINC-664•TTE•IEEE1394•SpaceWire•ARINC-659•……ARINC429ARINC429总线

4、协议是美国航空电子工程委员会(AirlinesEngineeringCommittee)于1977年7月提出的，并于同年同月发表并获得批准使用。它的全称是数字式信息传输系统DITS。总线上定义了2种设备,发送设备只能有1个,而接收设备却可以有20个。发送设备与接收设备采用屏蔽双绞线传输信息,传输方式为单向广播式,调制方式采用双极性归零制三态码,传输数据率可达100Kb/s。ARINC429广泛应用在先进的民航客机中，如B-737、B757、B-767、A310，俄制军用飞机也选用了类似的技术。国内与之对应的标准是HB6096-SZ

5、-01RS485RS485是串行数据接口标准，由电子工业协会(EIA)制订并发布的，它是在RS422基础上制定的标准，RS485标准采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器驱动总线，其最高传输速率为10Mbps。RS485为总线式拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现已很少采用。在监控装置的RS485通信网络中采用的就是这种主从通信方式，即一台上位机（主机）带多个传感器（从机）的控制方式。RS485总线接口作为多点、差分数据传输的电气规范，现已成为业界应用

6、较为广泛的标准通信接口之一。CANCAN(控制器局域网)总线是当前现场总线具有代表性的一种总线，是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。CAN总线是德国Bosch公司从20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线。其通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mbit／s。CAN总线通信接口集中了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等工作。废除传统的站地址编码，代之

7、以对通信数据块进行编码，可以多主方式工作；采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响继续传输数据，有效避免了总线冲突。CSDB（商业标准数据总线）商业标准数字总线CSDB提供了面向字节的广播通信能力，支持低速12.5Kb/s和高速50Kb/s两种总线速率，目前广泛应用在民航客机、民用和军用运输机上。CSDB总线标准与ISO/OSI相对应，CSDB总线体系结构包括物理层和数据链路层：物理层规定了总线的机械特性和电气特性，数据链路层给出了数据帧的定义以及数据帧之间的

8、定时要求，并对总线连接的各种航空设备的参数做出了详细的规定。MIL-STD-1553BMIL-STD-1553B总线全称为飞行器内部时分命令/响应式多路数据总线,它由美国自动化工程师协会在军方和工业界的支持下制定,正式