ARINC429数据总线通信实现方式研究

《基于CPCI总线的ARINC429通讯模块研制》篇一一、引言在现代化航空电子系统中，通讯技术的重要性愈发凸显。

ARINC429协议作为航空领域中常用的数据总线协议，其在保证信息传递的可靠性和高效性方面起着至关重要的作用。

为了满足日益增长的通讯需求，本文将探讨基于CPCI总线的ARINC429通讯模块的研制过程。

二、CPCI总线与ARINC429协议概述CPCI（Compact PCI）总线是一种高性能、高可靠性的计算机总线技术，广泛应用于工业控制、航空电子等领域。

ARINC429协议是一种用于航空领域的数据总线协议，其数据传输速度快，具有很高的抗干扰能力和良好的可扩展性。

三、通讯模块的研制目标与需求分析在研制基于CPCI总线的ARINC429通讯模块时，我们主要关注以下目标：一是要实现高速度、高可靠性的数据传输；二是要具有良好的兼容性和可扩展性；三是要满足航空电子系统的特殊要求。

为了满足这些目标，我们首先进行了详细的需求分析，包括系统架构设计、功能需求、性能指标等方面的考虑。

四、硬件设计在硬件设计阶段，我们首先确定了通讯模块的硬件架构，包括主控芯片、CPCI接口电路、ARINC429接口电路等部分。

主控芯片采用高性能的微处理器，负责整个模块的控制和数据处理。

CPCI接口电路实现CPCI总线的物理层连接和数据传输。

ARINC429接口电路则负责与外部设备进行ARINC429协议的数据交换。

此外，我们还考虑了电源管理、电磁兼容性等方面的设计，以确保整个模块的稳定性和可靠性。

五、软件设计在软件设计阶段，我们主要完成了以下工作：一是开发了适用于主控芯片的嵌入式操作系统，以实现多任务处理和实时响应；二是设计了ARINC429协议的通信协议栈，包括数据编码、解码、错误检测与纠正等功能；三是实现了CPCI总线的驱动程序和通信接口程序，以确保数据在CPCI总线上高效、可靠地传输。

六、模块测试与验证在模块测试与验证阶段，我们首先进行了实验室测试，包括功能测试、性能测试、兼容性测试等。

一种ARINC429总线通信软件通用实现一种ARINC429总线通信软件通用实现引言：随着航空航天技术的飞速发展，飞机上各种航空电子设备数量不断增多，它们之间的通信和数据传输变得越来越重要。

ARINC429总线标准因其广泛应用于商业航空电子系统而备受关注。

在ARINC429总线通信中，通信软件的设计和实现是一个重要而挑战性的任务。

一、ARINC429总线简介ARINC429总线是一种应用于航空电子设备之间数据传输的标准。

它采用不同的电信号标准，如差分线路和高优先级低压差分信号，以保证可靠的数据传输。

ARINC429总线标准规定了电子设备之间的数据格式、速度和通信协议。

该总线具有很高的实时性和可靠性，广泛应用于飞机的各个系统中，如导航系统、通信系统和控制系统等。

二、ARINC429总线通信软件的设计要求ARINC429总线通信软件的设计要求主要包括以下几个方面：1. 实时性要求：飞机上的各个航空电子设备需要实时地进行数据传输和通信。

因此，ARINC429总线通信软件需要具备高实时性，能够及时响应各种数据传输请求。

2. 稳定性要求：ARINC429总线通信软件要能够在各种工作环境和条件下保持稳定的数据传输。

它需要能够处理各种异常情况，并且能够自动修复错误，确保数据传输的可靠性。

3. 灵活性要求：ARINC429总线通信软件需要具备良好的灵活性，能够适应不同的航空电子设备之间的通信需求。

它需要支持多种数据格式和传输速率，并且能够方便地进行配置和扩展。

三、ARINC429总线通信软件的通用实现面对ARINC429总线通信软件的设计要求，我们可以采用一种通用的实现方法，以满足各种航空电子设备之间的通信需求。

1. 整体架构设计ARINC429总线通信软件的整体架构包括硬件层、驱动层和应用层。

其中，硬件层负责与ARINC429总线进行物理连接和数据传输。

驱动层是软件与硬件之间的接口，负责控制和管理硬件层的操作。

ARINC429数据总线通信实现方式研究ARINC429是一种点对点的数据传输方式，由一个主机和一个或多个从机组成。

主机负责发送数据，从机负责接收数据。

ARINC429的通信速率为每秒12.5千位（bps），可以通过转换器将信号转换为RS-232或RS-422标准，便于与其他设备进行连接。

实现ARINC429数据总线通信主要包括硬件和软件两个方面。

在硬件方面，需要使用ARINC429收发器来实现与总线的物理连接。

收发器负责将输入的电信号转换为ARINC429总线所需的电信号，并将总线上的电信号转换为输出信号。

收发器通常具有多个通道，每个通道都有独立的接收和发送线路，可以同时处理多个数据。

在软件方面，需要编写相应的控制程序，实现数据的发送和接收。

控制程序需要通过ARINC429控制器来控制收发器的操作。

控制程序可以在主机上运行，使用主机的操作系统提供的接口和驱动程序来访问ARINC429控制器，发送和接收数据。

ARINC429控制器通常具有多个发送和接收缓冲区，用于存储待发送和接收的数据。

发送数据时，控制程序将数据存储到发送缓冲区中，然后通过控制器将数据发送到总线上。

接收数据时，控制程序通过控制器读取接收缓冲区中的数据，然后进行处理。

在实际应用中，ARINC429数据总线通信可以用于飞行控制系统、通信系统、导航系统等各个子系统之间的数据交换。

通过ARINC429数据总线通信，各个子系统之间可以实现高速、可靠的数据传输，提高系统的性能和可靠性。

综上所述，ARINC429数据总线通信的实现方式主要包括硬件和软件两个方面。

通过合理设计和配置硬件设备，并编写相应的控制程序，可以实现ARINC429数据总线通信，实现飞行控制系统的数据交换和通信。

这对于提高航空航天系统的性能和可靠性具有重要意义。

一种ARINC429总线数据采集器的设计研究摘要本文针对用户的实际需求，描述了一种Arinc429总线采集记录器的设计，提出了总线数据采集、存储、转发以及下载数据流设计思路，阐述了Arinc429总线接口、智能控制以及系统掉电时间的设计。

关键词Arinc429总线；采集记录器；数据流1 概述ARINC429总线是专为航空电子系统通信规定的航空工业标准，它详细规划了航空电子系统中的各个电子设备之间的通讯方式，定义了电气特性和通信协议，为系统互联提供了统一的平台，因此广泛应用于机载设备。

本文提供了ARINC429总线采集记录器设计开发的设计方案，并从硬件设计、软件功能设计两个方面进行了论述[1]。

2 总体设计ARINC429总线采集记录器主要功能是接收4通道的ARINC 429总线数据，将采集到的数据打上时间标签，存储到电子盘上。

时间标签来源于IRIG-B（AC）时间码。

采集器还能将4通道上的ARINC 429总线数据挑参数后输出到RS422或ARINC 429总线的发送通道上，挑参数是按照用户关心的Lable 号列表实现。

采集器是独立工作的，外部只提供供电就应能自动工作；记录到电子盘上的数据掉电不丢失；采集数据的下载是通过千兆网，对采集模块的远程操控通过串口或千兆网。

根据应用需求，该采集记录器的核心是设计一个实时的数据采集、记录、监控模块，该模块主要完成总线数据接收、数据发送、数据存储以及用户控制等功能。

其系统框图及数据流见图1。

在该系统中，ARINC 429总线数据采集和回放模块主要由FPGA和ARINC 429收发芯片组成，完成ARINC 429协议的采集和回放，提供给软件控制接口和数据通道。

存储单元有PCIe-SATA协议转换和SATA接口电子盘组成。

用户可通过RS232或网络接口控制该采集存储模块，并可通过千兆以太网口下载已经记录的总线数据[2]。

3 数据流描述该ARINC 429总线数据采集记录模块有两种工作模式：数据采集模式和数据下载模式。

一种PCI总线ARINC429通信卡实现方法1 引言ARINC429 总线具有设计维护方便,与航空电子系统兼容性好等优点,其作为一种重要的.已经广泛的应用于民用飞机上,空客公司的A310 飞机和波音公司的747 飞机均采用了ARINC429 总线。

国外对此方向的研究比较成熟, Actel 和CONder 等公司均推出了自己的ARINC429 总线产品,其产品大多收发通道在8 路以上。

国内实现ARINC429 协议大多采用HOLT 公司HS3282 或DEI 公司的DEI1016,采用这类实现方法虽然在一定程度降低了设计难度, 缩短开发周期, 提高了系统可靠性;但在实现多路收发时,不仅成本高, 大大增加了PCB 板的面积,而且影响数据的传输速率[2]。

本文将介绍一种利用FPGA 实现多路ARINC429 编解码,并且每路收发都可以改变波特率和字长的方法,在降低成本、减小PCB 板面积、提高系统特性的同时,在一定程度上提高了系统的可移植性和设计的灵活性。

2 总体方案ARINC429 总线以串行差分方式传输数据,调制方式为双极归零制的三态码方式,即总线A 和总线B 之间差分电平的“高”、“零”和“低”状态传递信息。

每帧数据可以为32 位或25 位, 帧长位32 位时,每帧数据由LABEL、SDI、DATA、SSM、P 五个部分组成;帧长位25 位时,每帧数据仅由LABEL、DATA、P 三个部分组成。

帧与帧以4 比特位的静默状态区分,传输的波特率可以为100Kbit/s 或12.5Kbit/s。

根据ARINC429 总线的特点,采用如下的设计方案实现8 发8 收的PCI 总线ARINC429 通信卡:采用HI8444 和HI8585 实现ARINC429 电平和TTL 电平之间的转换,HI8444 和HI8585 为HOLT 公司推出的专业ARINC429 电平。

譬是．；垒凰．飞机舢阻N c429数据总线龚斌(中国东方航空公司，上海市200335)￡I裔要]A Rl N c429规范是航空电子设备数字数据传输标准。

本文对A Rl N c429总线规范和A RIN c429在飞机中的应用作简要介绍。

巨．艟词]A R I N c429总线；数据通信随着数字技术和计算机技术的不断发展，越来越多的航空电子设备采用了数字化技术，从而使数字传输成为信息传输的主要途径。

A R—l N C429总线是美国航空无线电公司(A R l N C)制定的民用航空数字总线传输标准，目前，大多数民航飞机上的数字信息传输采用了此标准，如空客A310，320、A330／340飞机，波音737、747、757、767等机型。

1A R l N C429总线简介A R I N C429是一种单向广播式数据总线，传输介质由双绞屏蔽电缆组成(一股红色，一股蓝色，屏蔽缕地)。

A R l N C429总线结构简单、性能稳定，抗干扰性强。

最大的优势在于可靠性高，这是由于非集中控制、传输可靠、错误隔离性好。

A R l N C429总线系统的结构是由某～设备的发送装置和另一设备的接收装置以及总线组成。

数据一般从数据源的发送端流入单个接收端，或者多个并联的接收端。

总线数据的传送速率是：高速传输的位速率为100K b／S±1％，低速传输的位速率为12D一145K b，s±1％。

A R I N C429总线E传输的数据有二进制型(B N R)，飞机上许多参数如航向、高度、油量等都用B N R格式。

还有二—十迸制型(BC D)，如D M E距离、真空速、总温等使用B C D格式。

被编成B N R或B C D 格式的数字数据，以串行发i差序列经输出装置(发送端】按三电平双极归零调制方式发送，即发送的数据脉冲有高【+10V)、低(～10V)、零【0V)三个电平状态，高电平逻辑值为1，低电平逻辑值为oo这种传输方式由字的间隔隔开，间隙是4位零电平持续时间作为数据宇的同步基准，间隙后发送的第—位即表示—个新数据字的开始。