ARINC 是美国航空无线电公司英文字头的缩写, 该公司1977年7月21日出版了"ARINC 429规范"一书,429规范就是飞机电子系统之间数字式数据传输的标准格式,在飞机上使用429总线的电子设备均应遵守这个规范,这样才能保证电子设备之间数据通讯的标准化,通用化。在429规范里规定了从所选定输出接口发送信息的方法。各组件之间的连接线使用由二根线绞结在一起再加上屏蔽保护的专用线,这种传输线称为429数据总线。429总线只能单向传输数据。
中文名称 | 429总线 | 性质 | 数据传输线 |
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所属 | 美国航空无线电公司 | 传输方式 | 单向 |
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。
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。
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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。