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ARINC429數(shù)據(jù)總線介紹解析1、概述ARINC-429數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)增加設(shè)備連接的示意圖如圖:在ARINC-429數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中,嵌入在發(fā)送設(shè)備中的發(fā)送單元可與接收設(shè)備中的多達(dá)20個(gè)接收終端連接。2、總線傳輸介質(zhì)ARINC-429數(shù)據(jù)總線有兩端接地的雙絞屏蔽電纜組成,外邊的屏蔽套接地電位。兩股屏蔽線中,一股為A線,另一股為B線。
A線和B線傳送的信號(hào)相差180°。3、信號(hào)調(diào)制方式ARINC-429總線傳輸?shù)氖请p極歸零式的調(diào)制信號(hào)。信號(hào)從高電平回歸到零電平表示邏輯狀態(tài)1,信號(hào)從低電平回歸到零電平表示邏輯狀態(tài)0。具體
如下圖所示4、總線傳輸速率一般情況下,ARINC-429總線有兩種總線傳輸速率:100Kbps、48Kbps;有時(shí)最高可達(dá)
100Kbps,最低為12.5~14Kbps。總線上所傳輸?shù)拿總€(gè)信息字由32位組成,加上4位零電平的靜寂間隔時(shí)間,共36位在高低兩種傳輸速率中,每一位的傳輸時(shí)間是不同的。在以12.5
Kbps的低速率傳輸時(shí),每位的傳輸時(shí)間為80微秒,每傳送一個(gè)ARINC字的時(shí)間為:36×80微秒=2.88毫秒;在以100Kbps的高速率傳輸時(shí),每位的傳輸時(shí)間為10微秒,每傳送一個(gè)ARINC
字的時(shí)間為:
36×10微秒=360微秒。5、ARINC-429
字格式每一個(gè)ARINC-429字由32位構(gòu)成。其格式如下:位號(hào)3231
3029
1110
98
1功能奇偶位符號(hào)狀態(tài)位數(shù)據(jù)位SD標(biāo)號(hào)位數(shù)據(jù)傳輸順序?qū)崿F(xiàn)發(fā)送第1位,然后依次發(fā)送至32位,先傳標(biāo)號(hào)位,后傳數(shù)據(jù)。當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí),先傳輸最低位。但標(biāo)號(hào)位應(yīng)先傳最高位,后傳最低位。5、ARINC-429
字格式標(biāo)號(hào)位(LABEL):第1~8位,用于標(biāo)識(shí)傳輸?shù)膮?shù)。87654321LSBMSB源/目的識(shí)別位(SD):第9~10位,當(dāng)需要將一些專用字傳輸?shù)揭粋€(gè)多系統(tǒng)的特定系統(tǒng)時(shí),就可以用SDI來(lái)識(shí)別字的目的地。SDI也可以根據(jù)字內(nèi)容來(lái)判明一個(gè)多系統(tǒng)的源系統(tǒng)。數(shù)據(jù)位(DATA):第11~29位,將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,以便于傳輸。符號(hào)狀態(tài)位(SSM):第30~31位,用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)字的特性,如方向,符號(hào)等。SSM可表明數(shù)據(jù)發(fā)生器硬件的狀態(tài),是無(wú)效數(shù)據(jù)還是試驗(yàn)數(shù)據(jù)。奇偶校驗(yàn)位(Parity):第32位。5、ARINC-429
字格式說(shuō)明:數(shù)據(jù)位(DATA)第11~29位,可以單獨(dú)使用,即用第11~29位來(lái)表示物理量的大小。如果物理量為無(wú)符號(hào)數(shù),直接用第11~29位來(lái)表示;如果物理量為有符號(hào)數(shù),第
29位表示符號(hào),第11~28位表示數(shù)據(jù)大小。數(shù)據(jù)位(DATA)第11~29位和符號(hào)狀態(tài)位(SSM)第30~31位聯(lián)合使用,即用數(shù)據(jù)位(DATA)表示物理量的大小,用符號(hào)狀態(tài)位(SSM)表示符號(hào)。6
ARINC429硬件設(shè)計(jì)ARINC429總線接口板的主要功能是在
ARINC429總線及上位機(jī)之間起到橋梁作用,實(shí)現(xiàn)ARINC429總線數(shù)據(jù)信息的接收和發(fā)送。當(dāng)有數(shù)據(jù)從ARINC429總線上傳輸時(shí),
ARINC429接口電路能夠準(zhǔn)確地將其接收,
并把它送到中央處理器,經(jīng)中央處理器處理
后,向上位機(jī)發(fā)送;當(dāng)上位機(jī)的消息傳輸?shù)?/p>
來(lái)時(shí),由中央處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)處理后,控制
ARINC429收發(fā)模塊將數(shù)據(jù)傳送到
ARINC429總線上。6
ARINC429硬件設(shè)計(jì)(1)PCI總線接口PCI總線是一種兼容性最強(qiáng)、功能最全的計(jì)算機(jī)總線。他可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備,且不受制于處器,為CPU
及高速外圍設(shè)備提供高性能、高吞吐量、低延遲的數(shù)據(jù)通路。(2)處理器由于上位機(jī)通過(guò)ARINC429總線接口板收發(fā)的數(shù)據(jù)量大,所以在設(shè)計(jì)總線接口板時(shí),采用接口板上有CPU處理器。由板上CPU處理器對(duì)ARINC429信息進(jìn)行處理,完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,這樣可以提高上位機(jī)的效率。(3)雙口存儲(chǔ)器由于上位機(jī)通過(guò)ARINC429總線接口板收發(fā)的數(shù)據(jù)量大,為了提高上位機(jī)的效率,所以收發(fā)的數(shù)據(jù)需要緩存。(4)ARINC429協(xié)議芯片雙口存儲(chǔ)器上位機(jī)采用ARINC429總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時(shí),則在上位機(jī)與ARINC429總線之間必須有一個(gè)
ARINC429協(xié)議轉(zhuǎn)換部件。采用專用的HS3282協(xié)議芯片。HS3282的性能指標(biāo)為:兩路接收和一路發(fā)送;環(huán)繞自測(cè)試模式;數(shù)據(jù)字長(zhǎng)為25bits或32bits格式;接收數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行校驗(yàn),發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生校驗(yàn);具有8×32bit的發(fā)送緩存;(4)ARINC429協(xié)議芯片雙口存儲(chǔ)器HS3282的復(fù)位是低電平有效,外部工作時(shí)鐘為
1MHz。具有二路接收(第一路接收和第二路接收)和一路發(fā)送。要使電路正常工作,發(fā)送時(shí)需要和
HS3182配合。接收數(shù)據(jù)時(shí),接收到的每一位數(shù)據(jù)的開(kāi)始位首先被檢測(cè),外部提供的工作時(shí)鐘為1MHz,內(nèi)部接收和發(fā)送速率可以設(shè)置為十分之一或八十分之一(即100kbps或12.5kbps)。讀接收器的任一個(gè)字時(shí),一般都需要檢測(cè)收到的信息數(shù)據(jù)的校驗(yàn)位。初始化時(shí),可以設(shè)置字長(zhǎng)為32Bit或25Bit。(5)接口控制電路處理器、ARINC429總線協(xié)議芯片與雙口存儲(chǔ)器是通過(guò)接口控制電路連接的,接口控制電路包括:地址譯碼電路、邏輯控制電路。(6)晶振晶振為ARINC429總線協(xié)議芯片和處理器所需要的時(shí)鐘脈沖。7
ARINC429字與HS3282
字關(guān)系為了發(fā)送ARINC-429的32位字,需要向HS3282
寫(xiě)入2個(gè)16位字,即低字和高字。7
ARINC429字與HS3282字關(guān)系奇偶位符號(hào)狀態(tài)位數(shù)據(jù)位SD標(biāo)號(hào)位ARINC429字32313013
1110981HS3282低字810915151307數(shù)據(jù)位AR
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