按照ARING 429 总线规定,每个字格式(二进制或二-十进制)由32位组成:1-8位是标号位(LABEL)。它标记出包括在这个传送字内的信息的类型,也就是传送的代码的意义是什么。如传送的是VHF信息,则标号为八进制数030;若是DME数据,则标号为八进制数201等。
9-10位是源终端识别(SDI)。它指示信息的来源或信息的终端,例如一个控制盒的调谐字要送至3个甚高频收发机,就需要标示出信息的终端,即把调谐字输送至那个甚高频接收机。
11-28或29 位是数据组(Data Field),根据字的类型可确定为是11到28还是11到29。它所代表的是所确定的特定数据。如标号为030,则11到29位为频率数据,使用的是BCD编码数据格式,即位11到29。
29到30或31位为符号状态矩阵位(SSM),根据字的类型号为29或30到31。它指出数据的特性,如南,北,正,负等或它的状态。在甚高频内使用30到31位(BCD编码)。
32位为奇偶校验位(P),它用于检查发送的数据是否有效。检查方法是当由1位到31位所出现的高电平的位数(即1的数)的总和为偶数时,则在第32位上为"1"。如果为奇数,则显示为"0"。
在发送每组数据后有四位零周期,它是隔离符号,以便于发送下一组数据。
在航空电子综合化系统中,快速、有效的数据传输对整个航空电子系统的性能有很大的影响,因此数据总线被称为现代航空电子系统的"骨架"。ARINC429是航空电子系统之间最常用的通讯总线之一,它符合航空电子设备数字数据传输标准。要在计算机上实现ARINC 429总线数据的接收和发送,必须实现429总线与计算机总线之间的数据传输。
ANINC 429的发送速度有高速(100Kbps)和低速(12.5Kbps)两种。对于低速发送,采用一般的嵌入式处理器(如8051系列单片机)即可满足;对于高速发送,采用性能更好的80C196单片机可以满足,但其外围电路繁冗,会影响板卡的性能。
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航空电子全双工交换式以太网(AFDX)是大型飞机平台广泛采用的总线,而现役飞机大多数子系统均使用成熟的ARINC429或者1553B总线,如何完成多总线可靠转换,是新型飞机航电系统的关键技术之一;简要介绍了AFDX和ARINC429协议特点,并利用HI-8582芯片和FPGA技术设计了这两种总线协议相互转换的系统;从AFDX数据帧中解析出数据字,或者将数据字添加AFDX协议各层首部组成AFDX帧,完成两种总线的桥接;通过Quartus II的时序仿真和物理测试,结果表明AFDX数据帧和429数据字可以转换,验证了这种协议转换模型的可行性和正确性。
为提高多路ARINC429总线数据接收和发送的实时性,提出一种基于POWERPC硬件和嵌入式实时VxWorks操作系统的ARINC429总线接口解决方案,将ARINC429协议芯片映射到地址空间,简化了传统驱动开发中设备向I/O系统注册和创建的过程,利用VxWorks实时操作系统的多任务特点,实现多通道ARINC429通讯并行处理,有效提高了系统的实时处理能力;通过在直升机完好性与使用监测系统中应用表明,该解决方案实时性好、可靠性高,满足系统要求,具有很好的推广应用前景。