按照ARING 429 總線規(guī)定,每個(gè)字格式(二進(jìn)制或二-十進(jìn)制)由32位組成:1-8位是標(biāo)號(hào)位(LABEL)。它標(biāo)記出包括在這個(gè)傳送字內(nèi)的信息的類型,也就是傳送的代碼的意義是什么。如傳送的是VHF信息,則標(biāo)號(hào)為八進(jìn)制數(shù)030;若是DME數(shù)據(jù),則標(biāo)號(hào)為八進(jìn)制數(shù)201等。
9-10位是源終端識(shí)別(SDI)。它指示信息的來源或信息的終端,例如一個(gè)控制盒的調(diào)諧字要送至3個(gè)甚高頻收發(fā)機(jī),就需要標(biāo)示出信息的終端,即把調(diào)諧字輸送至那個(gè)甚高頻接收機(jī)。
11-28或29 位是數(shù)據(jù)組(Data Field),根據(jù)字的類型可確定為是11到28還是11到29。它所代表的是所確定的特定數(shù)據(jù)。如標(biāo)號(hào)為030,則11到29位為頻率數(shù)據(jù),使用的是BCD編碼數(shù)據(jù)格式,即位11到29。
29到30或31位為符號(hào)狀態(tài)矩陣位(SSM),根據(jù)字的類型號(hào)為29或30到31。它指出數(shù)據(jù)的特性,如南,北,正,負(fù)等或它的狀態(tài)。在甚高頻內(nèi)使用30到31位(BCD編碼)。
32位為奇偶校驗(yàn)位(P),它用于檢查發(fā)送的數(shù)據(jù)是否有效。檢查方法是當(dāng)由1位到31位所出現(xiàn)的高電平的位數(shù)(即1的數(shù))的總和為偶數(shù)時(shí),則在第32位上為"1"。如果為奇數(shù),則顯示為"0"。
在發(fā)送每組數(shù)據(jù)后有四位零周期,它是隔離符號(hào),以便于發(fā)送下一組數(shù)據(jù)。
在航空電子綜合化系統(tǒng)中,快速、有效的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)整個(gè)航空電子系統(tǒng)的性能有很大的影響,因此數(shù)據(jù)總線被稱為現(xiàn)代航空電子系統(tǒng)的"骨架"。ARINC429是航空電子系統(tǒng)之間最常用的通訊總線之一,它符合航空電子設(shè)備數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。要在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)ARINC 429總線數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送,必須實(shí)現(xiàn)429總線與計(jì)算機(jī)總線之間的數(shù)據(jù)傳輸。
ANINC 429的發(fā)送速度有高速(100Kbps)和低速(12.5Kbps)兩種。對(duì)于低速發(fā)送,采用一般的嵌入式處理器(如8051系列單片機(jī))即可滿足;對(duì)于高速發(fā)送,采用性能更好的80C196單片機(jī)可以滿足,但其外圍電路繁冗,會(huì)影響板卡的性能。
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航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)(AFDX)是大型飛機(jī)平臺(tái)廣泛采用的總線,而現(xiàn)役飛機(jī)大多數(shù)子系統(tǒng)均使用成熟的ARINC429或者1553B總線,如何完成多總線可靠轉(zhuǎn)換,是新型飛機(jī)航電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一;簡(jiǎn)要介紹了AFDX和ARINC429協(xié)議特點(diǎn),并利用HI-8582芯片和FPGA技術(shù)設(shè)計(jì)了這兩種總線協(xié)議相互轉(zhuǎn)換的系統(tǒng);從AFDX數(shù)據(jù)幀中解析出數(shù)據(jù)字,或者將數(shù)據(jù)字添加AFDX協(xié)議各層首部組成AFDX幀,完成兩種總線的橋接;通過Quartus II的時(shí)序仿真和物理測(cè)試,結(jié)果表明AFDX數(shù)據(jù)幀和429數(shù)據(jù)字可以轉(zhuǎn)換,驗(yàn)證了這種協(xié)議轉(zhuǎn)換模型的可行性和正確性。
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為提高多路ARINC429總線數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的實(shí)時(shí)性,提出一種基于POWERPC硬件和嵌入式實(shí)時(shí)VxWorks操作系統(tǒng)的ARINC429總線接口解決方案,將ARINC429協(xié)議芯片映射到地址空間,簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)開發(fā)中設(shè)備向I/O系統(tǒng)注冊(cè)和創(chuàng)建的過程,利用VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的多任務(wù)特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)多通道ARINC429通訊并行處理,有效提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力;通過在直升機(jī)完好性與使用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用表明,該解決方案實(shí)時(shí)性好、可靠性高,滿足系統(tǒng)要求,具有很好的推廣應(yīng)用前景。