ARINC数据总线介绍实用教案

1、1、概述(i sh) 以ARINC-429总线构成的数传系统可以说是一个单信息源、多接收器的数据传输系统。为了(wi le)实现设备之间的双向通讯，必须建立一个双向的数据传输链路。对于一个ARINC-429数据传输系统来说，如果要增加一个设备，或者由于改进而增加设备，那么对于每一个与它有信息铰链的设备来说，它们之间都应增加适当的数据链路，这样，随着设备的增加，所需要的ARINC-429链路的数量也就越来越大，这样就无形中增加了飞机的体积和重量，同时也降低了整个系统的可靠性和稳定性。第1页/共21页第一页，共22页。1、概述(i sh) ARINC-429数据传数据传输系统增加设备连接输系统增加

2、设备连接(linji)的示意图如图：的示意图如图： 在在ARINC-429数据数据传输系统中，嵌入在发送传输系统中，嵌入在发送设备中的发送单元可与接设备中的发送单元可与接收设备中的多达收设备中的多达20个接个接收终端连接收终端连接(linji)。第2页/共21页第二页，共22页。2、总线(zn xin)传输介质 ARINC-429数据总线有两端接地的双绞屏蔽(pngb)电缆组成，外边的屏蔽(pngb)套接地电位。两股屏蔽(pngb)线中，一股为A线，另一股为B线。A线和B线传送的信号相差180。第3页/共21页第三页，共22页。3、信号调制(tiozh)方式 ARINC-429总线传总线传输的

3、是双极归零式的调制输的是双极归零式的调制信号。信号从高电平回归信号。信号从高电平回归到零电平表示逻辑状态到零电平表示逻辑状态1，信号从低电平回归到零电信号从低电平回归到零电平表示逻辑状态平表示逻辑状态0。具体。具体(jt)如下图所示如下图所示 第4页/共21页第四页，共22页。4、总线(zn xin)传输速率 一般情况下， ARINC-429总线有两种总线传输速率(sl)：100Kbps、48Kbps；有时最高可达100Kbps，最低为14 Kbps。总线上所传输的每个信息字由32位组成，加上4位零电平的静寂间隔时间，共36位在高低两种传输速率(sl)中，每一位的传输时间是不同的。在以12.5

4、 Kbps的低速率(sl)传输时，每位的传输时间为80微秒，每传送一个ARINC 字的时间为：3680微秒毫秒；在以100 Kbps的高速率(sl)传输时，每位的传输时间为10微秒，每传送一个ARINC 字的时间为：3610微秒=360微秒。 第5页/共21页第五页，共22页。5、ARINC-429 字格式(g shi) 每一个ARINC-429字由32位构成。其格式(g shi)如下：位号位号3231 3029 1110 98 1功能功能奇偶位奇偶位 符号状态位符号状态位数据位数据位SD标号位标号位 数据传输顺序实现发送第1位，然后依次(yc)发送至32位，先传标号位，后传数据。当传输数据时

5、，先传输最低位。但标号位应先传最高位，后传最低位。第6页/共21页第六页，共22页。5、ARINC-429 字格式(g shi) l标号标号(bioho)位（位（LABEL）：第）：第18位，用于标识传输的参数。位，用于标识传输的参数。87654321LSBMSBl源源/目的识别目的识别(shbi)位位(SD) ：第：第910位，当需要将一些专用字传输到一个多系位，当需要将一些专用字传输到一个多系统的特定系统时，就可以用统的特定系统时，就可以用SDI来识别来识别(shbi)字的目的地。字的目的地。SDI也可以根据字内容也可以根据字内容来判明一个多系统的源系统来判明一个多系统的源系统 。l数据位

6、数据位(DATA) ：第第1129位，将数据进行编码，以便于传输。位，将数据进行编码，以便于传输。l符号状态位符号状态位(SSM) ：第第3031位，用于标识数据字的特性，如方向，符位，用于标识数据字的特性，如方向，符号等。号等。SSM可表明数据发生器硬件的状态，是无效数据还是试验数据可表明数据发生器硬件的状态，是无效数据还是试验数据 。l奇偶校验位奇偶校验位(Parity) ：第：第32位。位。第7页/共21页第七页，共22页。5、ARINC-429 字格式(g shi) 说明说明 ：数据位数据位(DATA)第第1129位，可以单独位，可以单独(dnd)使用，即用第使用，即用第1129位来表

7、示物理量的大小。如果物理量为无符号数，直接用第位来表示物理量的大小。如果物理量为无符号数，直接用第1129位来表示；如果物理量为有符号数，第位来表示；如果物理量为有符号数，第29位表示符号，位表示符号，第第1128位表示数据大小。位表示数据大小。数据位数据位(DATA)第第1129位和符号状态位位和符号状态位(SSM)第第3031位联合位联合使用，即用数据位使用，即用数据位(DATA)表示物理量的大小，用符号状态位表示物理量的大小，用符号状态位(SSM) 表示符号。表示符号。第8页/共21页第八页，共22页。6 ARINC429硬件(yn jin)设计 ARINC429总线接口板的主要功能是在

8、ARINC429总线及上位机之间起到桥梁作用，实现(shxin)ARINC429总线数据信息的接收和发送。当有数据从ARINC429总线上传输时，ARINC429接口电路能够准确地将其接收，并把它送到中央处理器，经中央处理器处理后，向上位机发送；当上位机的消息传输到来时，由中央处理器进行实时处理后，控制ARINC429收发模块将数据传送到ARINC429总线上。第9页/共21页第九页，共22页。6 ARINC429硬件(yn jin)设计 第10页/共21页第十页，共22页。(1)PCI总线(zn xin)接口 PCI 总线是一种兼容性最强、功能最全的计算机总线。他可同时支持多组外围设备, 且

9、不受制于处器， 为CPU 及高速(o s)外围设备提供高性能、高吞吐量、低延迟的数据通路。第11页/共21页第十一页，共22页。(2)处理器 由于上位机通过ARINC429总线接口板收发的数据量大，所以在设计总线接口板时，采用接口板上有CPU处理器。由板上CPU处理器对ARINC429信息进行处理，完成数据的发送(f sn)和接收，这样可以提高上位机的效率。第12页/共21页第十二页，共22页。(3)双口存储器 由于上位机通过ARINC429总线接口板收发的数据(shj)量大，为了提高上位机的效率，所以收发的数据(shj)需要缓存。第13页/共21页第十三页，共22页。(4) ARINC429

10、协议(xiy)芯片双口存储器 上位机采用ARINC429总线进行数据通讯时，则在上位机与ARINC429总线之间必须有一个ARINC429协议转换部件。采用专用的HS3282协议芯片(xn pin)。 HS3282的性能指标为：两路接收和一路发送；环绕自测试模式；数据字长为25bits或32bits格式；接收数据时进行校验，发送数据时产生校验；具有832bit的发送缓存； 第14页/共21页第十四页，共22页。(4) ARINC429协议(xiy)芯片双口存储器 HS3282的复位是低电平有效，外部工作时钟为1MHz。具有二路接收(第一路接收和第二路接收)和一路发送。要使电路正常工作，发送时需

11、要和HS3182配合。 接收数据时，接收到的每一位数据的开始位首先被检测，外部提供的工作时钟为1MHz，内部接收和发送速率可以(ky)设置为十分之一或八十分之一（即100kbps或）。读接收器的任一个字时，一般都需要检测收到的信息数据的校验位。初始化时，可以(ky)设置字长为32Bit或25Bit。第15页/共21页第十五页，共22页。(5)接口(ji ku)控制电路 处理器、ARINC429总线协议芯片与双口存储器是通过(tnggu)接口控制电路连接的，接口控制电路包括：地址译码电路、逻辑控制电路。第16页/共21页第十六页，共22页。(6)晶振 晶振为ARINC429总线协议(xiy)芯片

12、和处理器所需要的时钟脉冲。第17页/共21页第十七页，共22页。7 ARINC429字与HS3282 字关系(gun x) 为了为了(wi le)发送发送ARINC-429的的32位字，需要向位字，需要向HS3282 写入写入2个个16位字，即低字和高字。位字，即低字和高字。第18页/共21页第十八页，共22页。7 ARINC429字与HS3282字关系(gun x)奇偶位奇偶位符号状态位符号状态位数据位数据位SD标号位标号位ARINC429字字3231 3013 1110 9 8 1HS3282低字低字810 915 15 130 7数据位数据位ARINC429字字29 14HS3282高字高字15 0 第19页/共21页第十九页，共22页。7 ARINC429字与HS3282 字关系(gun x) 真空速接口控制(kngzh)文件 经度经度(jngd)接口控制文件接口控制文件第20页/共21页第二十页，共22页。感谢您的观看(gunkn)！第21页/共21页第二十一页，共22页。NoImage内容(nirng)总结1、概述。A线和B线传送的信号相差180。一般情况