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基于ARINC429总线数据仿真测试方法的研究与应用

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［ 摘 要］ 由于嵌入式软件对 目标硬件平 台的依赖性，在宿主机环境 下无 法编译运 行。因此 ，在宿主机环境下 通常采用仿真 的方法来 实现对嵌入 式软件的测试。提 出了一种基 于 Ａ Ｉ Ｃ ２ Ｒ Ｎ ４ ９总线数据仿真的方法，通过对被
测嵌入 式软件代码 中的读写硬 件接 口进行仿 真，实现被测嵌入 式代码在宿主机环境下动态运行 ，从 而达到在宿
在 宿 主机 开发 ， 目标 机 运 行 ，与 目标 机 硬件 密 切
要 的位 置 ，是航 空产 品安 全可靠 的关键 所在 。嵌入 式 软件 的可 靠 性 是 影 响系 统 可 靠 性 的 主 要 因素 ， 对 软件 进 行 全 面 测试 是 保 证 软 件 可 靠 性 的有 效 手
相关 。采 用 仿真测 试方 法对 嵌入 式软件 进行 测试 是 目前 国 内外 公 认 的 、 行之 有 效 的 、具 有广 泛 应 用前 景 的软 件 测 试 方 法 。常见 的仿 真 方 法有 ：全
１ 引言
随着 航 空 电子 系 统 从 电子 机械 密 集 型 向软 件
密集 型转变 ，嵌 入式软件 在航 空领 域 中 占据 非常重
Ｉ０ 道 少 ，开 发 工 具 昂贵 ，Ｃ Ｕ ／通 Ｐ 种类 繁 多 ，并 且 与 硬件 密 切相 关 等 特 点 ，决 定 了 嵌入 式 软件 测试 技 术 与 传 统 软件 测 试 有 所 不 同 。嵌 入 式 软件 一般
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段。由于嵌入式系统具 有实 时性 ，内存不丰 富，
数字仿真、全实物仿真和半实物仿真 。
Ｍａｃ ０ ０ １ １ ． （ ｒ ｌ ｏ１８ ｒｈ２ １ ． １ ｓ ｉ ．３） Ｖｏ ４ Ｎｏ ｅ ａ Ｎ
基于 ＡＲＮＣ ２ １ ４ ９总线数据仿真测试方法 的研究与应用 肖前远等
２ １ 年 ３月第 ４ 卷第 １ （ ００ １ 期 总第 １８期） ３
基于 Ａ Ｉ Ｃ ２ 总线数据仿真测试方法的研究与应用 Ｒ Ｎ ４９
肖前远 ，张育平
（ 南京航空航天大学 信 息科学与技术学院，南京 ２ ０ １） １０ ６
Ａ ｂｓｒ ｃ ： ｔａ ｔ
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主机 环境 下对嵌入式软件 进行 系统功 能测试的 目的。
［ 关键 词］ Ａ ／ Ｃ ２ ； ￣仿真； 口仿真 ； 式软件； 测试 ＲＮ ４ ９ ￣ ｇ 接 嵌入 软件
［ 中图分类 号］Ｐ ９． 文 献标识 码】 文章编 号］０６１１ （００ １０２．５ Ｔ３１ ９［ Ａ［ １０ ．４Ｘ ２ １ ）０．０７０
（ｃ ｏ ｌ ｆｎｏｍａ ｏ ｃ ｎ ｅ ｎ ｅｈ ｏｏｙ Ｎａｊ ｇ ｎｖｒｉ ｆ ｒｎｕｉ ｄ ｔ ｎｕｉ ， Ｓｈ ｏ ｏ ｆｒ ｔ ｎＳｉ ｃ ｄ ｃｎ ｌｇ ， ｎｉ ｉｅｓｙｏ ｏ ａｔ ｓ ｎ ｒ ａｔ ｓ Ｉ ｉ ｅ ａ Ｔ ｎＵ ｔ Ａｅ ｃ ａ Ａｓｏ ｃ Ｎａｊ ｇ２ ０ １， ｈｎ） ｎｉ １０ ６ Ｃ ｉａ ｎ
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基于航空ARINC429总线的半实物仿真及控制系统的研究

基于航空ARINC429总线的半实物仿真及控制系统的研究


统 与部 件 之 间 需 要 传 输 大 量 信 息 。Ａ ＩＣ ＲＮ
规 范就是 为 了在航 空 电子设 备之 间传输数 字
数 据信 息 而 制定 的一 个 航 空 运 输 的工 业 标 准。Ａ ＩＣ４９总线采 用双绞屏 蔽线传 输 信 ＲＮ ２
息， 通过一 对双绞 线反相传 输 ， 有很强 的抗 具 干 扰能力 。而调制 方式则 采用双极 归零制 的 三态码方式 ， 即信 息 由“ 、 零 ” “ ” 高” “ 和 低 状 态组 成 的三电平状 态调 制 … 。４ ９电缆 上 的 ２
外部 系统提供 的条件信 号 。这 几方 面的需求 就体现 出研究 开发一套 仿真及 控制 系统用 于
试验 的某些 阶段 的必要 性 。
信 号及经 电平转换 后 的信 号如 图 １所示 。
４ ９电缆 Ａ ２
ｌ 设 计 思想
本 文 以起 落架 系统 逻辑控 制组件 的调试
试验 为例 ， 出 了基 于航空 Ａ Ｉ Ｃ ４ ９总线 提 ＲＮ ２
： ：
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基 于 航 空 Ａ Ｉ Ｃ ４ ９ 线的 Ｒ Ｎ ２ 总 半实物仿真及控制 系统的研究
吴 双 胡 文 石 立
（ 上海飞机设计研究所机械系统设计研究室）
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摘要： 本文介绍用于飞机地面试验某些阶段的一套半实物仿真及控制 系统 ， 实现 在缺少 外部试 验条件的情况下支持某些试
结 构框架 如 图 ２所 示 。
使 用基 于 Ｐ Ｉ 槽 的 Ａ ＩＣ４ ９总 线 信 号 Ｃ插 ＲＮ ２
收 发 板 卡 、 ＩＤ Ｄ／ Ｏ数 字 量 板 卡 、 自制 特 定 模
拟 量板卡 等 ， 现 与起 落架 逻 辑控 制 盒 系 统 实ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基于PCI总线接口卡的ARINC429总线数据仿真与采集系统

基于PCI总线接口卡的ARINC429总线数据仿真与采集系统

基于PCI总线接口卡的ARINC429总线数据仿真与采集系统周胜明【摘要】A portable ARINC429 bus emulation and acquisition system based on IPC and AEC429-PCI-22/S5 PCI card is designed.Hardware theory and structure is discribed,software structure and initialization,sending and receiving method of PCI card are analyzed.After testing,the system has good real-time performance,high reliability,can meet the requirements of airborne electronic equipment testing and maintenance needs.%设计了一种基于工控机和AEC429-PCI-22/S5 PCI板卡的便携式ARINC429总线仿真与采集系统,描述了系统的硬件原理及组成,并分析了软件结构及PCI板卡的初始化、接收及发送的方法。

经测试,该系统实时性好,可靠性高,可满足机载电子设备检测及维护的需要。

【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)008【总页数】3页(P100-102)【关键词】ARINC429总线;AEC429-PCI-22/S5;机载电子设备;工控机【作者】周胜明【作者单位】海军航空工程学院青岛分院,山东青岛266041【正文语种】中文【中图分类】TP336ARINC429总线是目前航空电子分各子系统之间最常用的通信总线之一，作为现代航空电子系统的“骨架”，一旦该总线系统或挂接的机载电子设备发生故障时，整个数据传输就会出现异常。

(5好)ARINC429测试系统设计与总线数据描述方法研究

(5好)ARINC429测试系统设计与总线数据描述方法研究

2 ) 在 AR J21 航 电 系 统 试 验 阶 段, 用 于 对 AR INC429数据通讯网络的 监测和测试, 同时依据 航 电系统的接口控制文件 ( ICD )自动的判别总线传输数 据的正确性, 以便航电系统的综合试验和调试;
3)在 ARJ21外场试验和试飞排故中, 用于机上数 据通讯网络数据传输的监测和故障诊断。
图 2 系统硬件组成图
系统采用 PXI嵌入式控制器, 该控制器具有集成 的硬盘控制器、USB接口、显示器等接口, 特别适用于 数据采集和分析系统。
远程控制模块采 用以太网控制器 与其他系统 通 讯, 将 AR INC 429总线数据测试分析系统的数据实时 发送至航电系统的数据采集和分析系统, 进行数据分 析。
它主要包括五部分: 奇偶校验位 ( P )、符 号 /状态 位 ( SSM )、数据区 ( DATA )、源 /目标标识位 ( SDI)和标 志位 ( LABEL)。它们的发送顺序为: 标志位、源 /目标 标识位、数据区、符号 /状态位和奇偶校验位。其中标 志位与正常顺序刚好相反, 先发送高位再发送低位, 即 发送位 8、7、6、5、4、3、2、1。
5 结束语
本方案瞄准国际上先进的仿真与测试设备, 采用 基于 PX I总线集成的功能测试系统体制, 具有集测试、 仿真、分析于一体的软件支撑环境, 重视系统自测试能 力和可维护性。将系统资源、试验配置、试验过程信息 与试验结果等封装成一类试验对象进行管理, 使系统 具有很强的可定制性与灵活性。通过 W indows下的实 时扩展技术, 提高系统的实时性, 可以为试验数据提供 微秒级的时标。针对试验要求, 在系统中采用了时间 驱动方式与事件驱动方式并存的系统运行机制。对于 那些严格按排定时序工作的任务采用时间驱动方式, 如数据的定时采集与处理等; 对于那些对突发事件的 响应任务采用事件驱动方式, 如总线事件处理和应急 处理等。简单高效的总线数据描述方法使系统稍加修 改就可用于其它类型数据总线的测试分析, 具有良好 的可扩展性。
基于LabVIEW的ARINC429总线信号仿真和测试系统设计

基于LabVIEW的ARINC429总线信号仿真和测试系统设计

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald67A R I N C 429总线广泛应用于航空机载设备，对429总线的测试需求导致了各种测试系统的出现[1-3]。

在某型飞机的液压能源和起落架系统总装调试过程中，由于航电机组成员告警系统和中央维护系统安装调试未完成，系统的单独调试缺乏对总线信号的模拟和测试而困难重重，当航电系统存在错误时，单是依靠机组告警显示页就很难定位故障，因为有时故障是显示页面本身。

通用的A R I N C 429总线测试设备只显示32比特数据，不能直观的反应系统的状态和参数的变化，工程人员需要根据接口控制文件挨个查阅并换算总线的二进制数为系统参数，增加了系统调试的时间。

在外场排故过程中，时间更为宝贵，需要快速定位并排除故障。

综合上述的应用场合，测试系统不仅需要读取并解析总线数据，确保发送给系统或者系统发出的数据正常；还需要仿真总线数据，用于模拟系统状态或故障信息；对数据的显示需要直观，能一目了然发现状态异常的信号；此外还对设备的便携性有一定要求。

1 ARINC429总线A R I N C 429总线协议是美国航空电子工程委员会(Ai rli n es E n g i n e e r i n g C o m m it t e e)提出的航空数字总线传输标准，协议标准规定了航空电子设备及有关统间的数字信息传输规范。

A R I N C 429协议以单向方式传输数字数据信息，传输速率分高低两档，高速状态的位速率为100 K b/s，低速状态的位速率12.5 Kb/s。

A R I N C 429总线数据每个字由32位组成，见图1。

其中，第32位为奇偶校验位(Parity bit)，它用于检查发送的数据在传输过程中是否有丢失或破坏。

29位或30位到31位为符号状态矩阵位(Sig n /St at u s M a t r i x ，S S M )，它指出数据的特性。