基于USB的ARINC429总线接口模块设计

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基于USB的ARINC429总线接口模块设计

基于USB的ARINC429总线接口模块设计

本 设 计 利 用 U B即插 即用 、 P S F GA可 机 。 制/ 调 解调 电路主 要 负责 将 F G 序 主 要 负 责 P 机 与 接 口模 块 之 间 P A C
灵 活 配 置 等 特 点 ,设 计 了基 于 U B 输 出 的 I厂T 电平 调 制 为 满 足 A — 的数 据 传 输 。 S S \. 11 R U B固件 程 序 主 要 负 总 线 的 ARN 4 9总 线 接 口模 块 。 IC 2
C P E S 公 司 的 U B .接 口芯 片 及底 层 U B 固件 程 序 的 YRS S 20 S
C 6 O3 主 要 完 成 P Y 8 1, C机 和 F GA之 设 计 。软 件 设 计 整 体 框 P
间 的 数 据 传 输 , 到 接 口模 块 的桥 图如图 2 起 所示 。 S —RN U BA IC 梁作用 。 P F GA采 用 A T R L E A公 司 的 仪 器 驱 动 程 序 主 要 将 应
C co e I 列 E 2 5 0 , 要 负 用 程 序 与 驱 动 程 序 之 间 y ln I 系 P C Q2 8 主
US 设备 驱动 程序 B
l 夕 }
US AI ' B-  ̄NC4 9 2
责将 3 位 4 9数 据字 按照 A I 4 9 的 通 信 协 议 以及 接 口模 2 2 RNC 2
P 机 C
UB 线 S总
US B
Rd_ e , a
FG PA
Itrut nerp
/ —\解 调 电路 L—— 调 ——J 制/
调制 / 解 调 电路
!当 4 9 备 璺 2设
49 2 总线
4 9 备 2设
接 口芯片 Wre i t

基于以太网的ARINC429总线接口板的设计

基于以太网的ARINC429总线接口板的设计
arinca29bus目前大多数的arinca29总线计算机测试系统都采用pci总线实现计算机与arinca29总线接口的连接由于pci插槽一般位于机箱内部arinc429总线接口卡一般也只能固定地安装在计算机内部使用灵活性差其适用场台也受到了限制
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基 于以太网的 A IC2 R N 49总 线 接 口板 的设 计
阐述 了 uP协 议 的移 植 、 太 网接 口与 A I C 2 l 以 RN A 9总 线 接 口 的软 硬 件 设 计 、 实现 。 试 应
灵活 、 易于扩展 , A I C 2 在 RN 4 9总线 的测试方面具有广阔的应用前景 。 关键 词 :l uP协议 ; 片机 ; 单 以太 网; R NA2 A I C 9总线 中图分类号 :P 9 . 1 T 3 3 1 文献标 识码 : A 文 章编 号 :00— 8 9 20 )9— 05— 3 10 8 2 (0 7 0 0 4 0
PI C 总线实现计 算机与 A IC 2 RN 4 9总线接 口的连接 , 由于 P I C 插 槽一般位 于机箱 内部 , R NA2 A IC 9总线 接 口卡 一般 也 只能 固定 地安装在计算机 内部 , 用灵 活性 差 , 使 其适 用 场合 也 受到 了限
2 系统 硬 件 设 计
De i n o n e f c a d Ba e n Et r tf r ARI sg fI t r a e Bo r s d o he ne o NC4 9 Bus 2
W ANG u n q n , S Ch a — ig ONG n , W ANG Ya — n Do g nwe
tt n T e w oe sr c u e o e s se a d t e p i cp e a e gv n T e man c n e t i cu e r mo i g o I mpe na in a i h h l t t r ft y tm n h r il l i e . o u h n h i o c r n l d e vn fu P i l me tt , s o s f a e a d h r w r e i n ra iain o h r e n e a e a d AR NC 9 b si t r c . e r s l o ss s o s t a h aa ot r n a d a e d sg , e l t f w z o Et en tit r c n I A2 u n e a e T e u t f e t h w h tt e d t f f h t t n miso ssa l , t sa e fra p iai n a d e s x a d T u t o l e w d l p l d f rtss o r s s i n i tb e i i l p l t , a o c o n a y t e p n . h s i c u d b i ey a p i o t fARI 4 9 b s o e e NC 2 u .

基于USB接口设计的多通道多速率ARINC429航电通讯产品

基于USB接口设计的多通道多速率ARINC429航电通讯产品

基于USB接口设计的多通道多速率ARINC429航电通讯产品作者:奥林普科技原创出品:一、 前言ARINC429总线由美国航天无线电设备公司所资助,是广泛应用于当前航空电子设备中的一种数据总线传输标准。

与传统的航空电子设备间的模拟传输相比,ARINC429总线具有抗干扰能力强、传输精度高、传输线路少以及成本低等优点。

ARINC数据总线协议规定一个数据由32位组成,采用双极性归零码,以12.5KBPS或100KBPS码速率传输。

本设计利用USB即插即用、FPGA现场可编程门阵列可灵活配置等特点,设计了基于USB总线的多通道多速率的ARINC429航电通讯模块。

二、 FPGA介绍FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。

现场可编程门阵列(FPGA)是可编程器件。

与传统逻辑电路和门阵列(如PAL,GAL及CPLD器件)相比,FPGA具有不同的结构,FPGA利用小型查找表(16×1RAM)来实现组合逻辑,每个查找表连接到一个D触发器的输入端,触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动I/O,由此构成了即可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块,这些模块间利用金属连线互相连接或连接到I/O模块。

FPGA的逻辑是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的,存储在存储器单元中的值决定了逻辑单元的逻辑功能以及各模块之间或模块与I/O间的联接方式,并最终决定了FPGA所能实现的功能, FPGA允许无限次的编程。

基于USB总线的ARINC429总线测试仪设计

基于USB总线的ARINC429总线测试仪设计

a d pa a a it sb l wn e ie eh t w p e ra d dt ess m to trboigtecmp tr n ・lyc p bli yal igd vc st b o a p do d e t yt wi u e ot h o ue.US - ie o O s oh e h n B
T e d sg fU B amsa e vn h e df r d i gs p r t x a so ad t e c mp tr a d i rv n lg h e in o S i t mo i gt e n e dn e a ae e p n i n c r si o t o ue 。 n r oa n h mp o i g p u —
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第2卷 第2 5 期
20 0 6年 4月
飞行 器测 控学 报
J u n lo p c c a tT o r a fS a e r f T&C c n lg Te h oo y
V l2 No 2 o_ 5 .
Ap. 0 6 r2 0
0 引

A IC 2 是美国航空无线电设备公司( e nu c ai I o o t , RN ) RN A 9 A r ata R d cr r e A IC 资助 , 系统电子 o il on p ad 航空
关键词 A IC2 RN 4 9总线 ; S U B总线 ; 总线测试仪 ; 携式 便
中图分类号 :N 6 T 0
文献标识 码: A
De i n o sg fARI 2 2 N14 9 BusTe tr Ba e n US se s d o B
C N K i WE e c u YAN Je HE a IYu .h n i ‘

一种智能ARINC429总线接口板的硬件设计与实现

一种智能ARINC429总线接口板的硬件设计与实现
A IC49的发送 速度有高 速(0 p ) NN 2 10k s和低 不需 电平转换 。字长 2 位或者 3 位 , b 5 2 接收数据时进 速 (2 p) 1.k s两种。对于低速发送 , 5b 一般的嵌入式处 行校验 , 而发送数据时产生校验 , 内部定时器可 自动
理器( 85 系列单片机 ) 如 01 即可满足 ; 而对于高速发 调整字间隙。其发送缓冲是一个 8 3 i的 FF 。 × 2 t IO B 送 ,虽然采用性能更好 的 8C 9 单片机可 以满足 , 0 16
但其外围电路繁冗 , 会影响板卡 的性能。 同上述两种单片机相 比,M 30 2 6 T S 2F 0 采用 了先 进 的改进型哈佛结构及流水线技术 ,指令执行速度 49 2 总线接 口板的主要 功能 ,是在 49总线 和 2 快 , 个机器周期仅为 5 。同时 T S2 F0 的数 P 1 0s n M 30 2 6 C机之间起到桥梁作用 ,实现 49总线数据信息的 2 据、 地址总线 ( 均为 1 位 ) 6 分开 , 片内带有 3 字 的 接收和发送 。当有数据从 4 9 2k 2 总线上传输时 ,2 接 49 闪速存储器 和 54 4 个字 的 R M。构成最小系统时非 口电路能够准确地将其接 收 ,并 把它送 到 D P 经 A S, 常简单 , 不需 E R M、 M、 PO R A 地址数据锁存器。虽然 D P处理后 , S 继续 向 P C机发送 ; P 当 C机的信号传输 用 其 构 成 A IC 49数 据 传 输 系统 时 的指 令 同 到来时 , D P进行实时处理后 , NN 2 由 S 控制 4 9 2 收发模块
H 3 8 是 H R I 公 司推 出 的一 款高性 能 的 S2 2 A RS
客车等机种 , 成为机载设备之间通讯的主要接 口。 我 c M O S型 49总线接 口电路 , 2 其工作频率为 10k i 0 t b 国 的惯导 系统 ,也 以 A I C 2 RN 49为主要通 讯总线 。 或者 1.k i 2 b ,单电源 + V供电 ,低功耗 ,直接与 5 t 5 A IC49数字信息传输规范( Is 3 为在航 空电 A I C总线连接 , N N 2 D T )3 RN 一路发送 , 两路接收。接收器和发 子设 备 之 间传输 数字 信息 , 定 了航 空运 输工 业 送器相互独立 , 制 同时工作。双通道接收器之间也是独 标准 。 立的并行接收 ,可以直接连接到 A I C 2 R N A 9总线 , 而

基于USB总线的ARINC429数据采集系统设计

基于USB总线的ARINC429数据采集系统设计

关 键词
AN C 2 总线 ; B总线 ; I R4 9 US 数据采集 系统 ; 便携式
T 36 P 3
中图分类号
De in o s g f ARI C4 9 D a a Ac ui i i n S t m s d o SB Bus N 2 t q s to ys e Ba e n U
Ab t a t U t iet e p u n ly c a a t rs i o B b s a e eo e s rc i z h l g a d p a h r c e it fUS u ,h s d v l p d ARI 4 9 d t c u st n s s e b s d l c NC 2 a a a q ii o y t m a e i
wa e s s e s r c u e o h a a a q ii o y t m n p l a in p o r m n e f c n r n f r e h r c d r n d — r y t m t u t r ft e d t c u st n s se a d a p i to r g a i t ra e a d ta s e r d t e p o e u e i e i c
Du Xi n h i F u 。 a g u” uJ n Yi n i g n Xu q n Yu Xi o u ahi
Байду номын сангаас
7 0 9 ( i a Aib r e M s i a e e e o ag 7 0 9 ( v lCu t m e p e e t t e i u y n ” ,Lu y n 4 1 0 ) Ch n r o n is l Ac d my ,Lu y n 4 1 0 ) Na a s o rRe r s n a i n L o a g v oag

基于航空总线ARINC429的设备检测接口设计

基于航空总线ARINC429的设备检测接口设计

基于航空总线ARINC429的设备检测接口设计沈毅力 肖臣武 唐黎军(东航工程技术公司,宁波,315040)摘要:A RI NC429航空总线为迄今为止航空航天器上应用最广泛的数据传输协议,为航空航天器电子综合化、智能化提供数据网络的技术支持。

提出基于intel公司的16位单片机80C196KC、A RIN C429协议芯片HS3282、RS232计算机实时监测接口等模块的设计可以方便的完成对机载航空电子设备的实时数据读取、状态检测、故障判断;标准的R S232计算机接口可以方便的和计算机相连进行航空电子设备的软件开发,实现航空器故障的隔离和航空电子设备的检测。

关键词:A R INC429;RS232;80C196K C;航空电子;设备检测 在实际航空器维修过程中,由于不能对电子设备直观地判断性能好坏,很多部件都是以观察件的方式拆下送修,不仅影响维修效率的提高和故障的判断,同时也会产生不必要的航材返厂修理。

造成人力和财力的浪费。

本方案主要为航空电子设备的功能检测提供接口,对判断航空器导线对数字信号传输性能的好坏,以及基于ARINC429协议的各类传感器数据的分析提供方案,可以更准确地判断航空器系统故障,减轻航空器维修工作强度,提高航空器故障判断、维修检测的效率,避免不必要的返厂修理。

航空电子设备的状态监测和数据读取的过程中,第一个需要解决的就是从ARINC429总线数据到普通个人计算机能识别和读取的数据的转化。

ARINC429数据总线是美国航空无线电公司制定的一种民用飞机机载总线规范,在一条总线上定义有一个发送器和一个或多个接收器,以差动输出的对称(平衡)方式工作,采用双绞屏蔽线异步传输数据,总线用标志码来区分设备和信号名称[1]。

RS232标准的计算机接口具有接口普及度高、抗干扰、接口芯片成熟等优点。

1 ARINC429总线协议和接口芯片介绍1.1 ARINC429总线协议 ARINC429总线结构简单,性能稳定,传输可靠,抗干扰能力强,广泛被先进民航飞机,如空客A320/ A330/A340、波音B737/B757/B767/B777等所采用。

USB的便携式ARINC429总线通信设备设计

USB的便携式ARINC429总线通信设备设计
( Aviton U nie st fA i ai v r iy o rFor e,Cha gc un 1 02 c n h 30 2,Ch n i a) Ab tac : Thi a rd sgn n fp t b e AR I sr t s p pe e i s a kid o or a l NC42 c m u c ton f clt a e n Ac e 9 om nia i a iiy b s d o t lFPGA nd Siio b 05 F3 . a lc n La s C8 1 40 T h h l e in,ha dw a e a o t r e i e ho r nt o uc d. I a e wi l e n c m m un c i n w ih a ra a i te e w o e d sg r r nd s fwa e d sgn m t ds a e i r d e tc n b dey us d i o iato t e ilf cl is i a o d t s s Thi quim e a e tt e fc e bi t nd gr un e t. s e p ntc n m e hene dso r di l y,po t b l y a d e o om y i r a ii n c n t . Ke o d y w r s:FPGA ; U S ;A RI C429;c m m u c to e t;C805 F3 B N o nia in t s 1 40; Pr S C3 o1 1 系 统 功 能 分析 .
计数器/ 时器 阵列 ( C 、 定 P A) 5个 通 用 的 1 6位 定 时 器 、 0 4 个 通 用 数 字 I0 端 口 , 及 1个 片 上 6 / 以 4KB的 F a h存 储 ls 器 和 4 KB的 RAM , 支持 多 种 总 线 通信 接 口( / MB s IC S u 、 S I UART、 B) 8 5 F 4 P、 US 。C 0 I 3 0的 最 大 指 令 处 理 速 度 为

基于SOPC的ARINC429总线接口设计

基于SOPC的ARINC429总线接口设计

理器作为系统核心 , 并配合 A IC 2 通信协议芯 RN 49 片 H 3 8 、 S 12 实现了对 49总线数据的收发、 S2 2 H 38 , 2 存储和显示等功能; 由于 S P O C技术能实现硬件设
计 软件 化 , 以该 系统结 构简 单 , 用灵 活并易 于扩 所 使 展, 具有 良好 的应用 前景 。
C HEN D n HAN Z ih n , I G n o g, hz o g L AN Yo g
( ol efA rnui , o h e r o t h i lU i rt, i n70 7 , hn ) C lg e a tsN a ws nP l e n a n e i X 10 2 C i e o o c m y c c v sy a a
灵活 、 高效 的 S C(ytm o hp 解 决方 案 。它 O Ss naC i) e 具有双 重含义 : 首先 它是 片上 系统 ( O , S C) 由单个 芯 片完成 整个 系统 的 主要 逻 辑功 能 ; 次 它是 可 编 程 其
1 AR NC 9总 线 规 范 I A2
( RN ) A IC 制定 的民用航空数字总线 的传输标准 , 是 目 前航空电子设备之间最常用的通信总线之一 , 它 广泛应用于商务运输航空领域 , 包括空客 、e 直升 Bl l 机、 波音公司在内的许多机型, 前都采用这种总线 目
结构 。 S P ( ytm o rga m beC i ) 一 种 O C S s n aPorm a l hp 是 e
0 引言
A IC 2 总 线 是 美 国 航 空 无 线 电 公 司 RN 49
接 口上 , 由单 片机来完 成接 口的控 制 , 或 这些实 现起 来 比较 麻烦 , 而且 硬 件 电路 比较 复 杂 , 开发 周 期 长 、 不 易扩 展 。该 文 基 于 S P O C技 术 , NoI 软 核 处 以 is I

USB-ARINC429总线通信接口的设计

USB-ARINC429总线通信接口的设计
Ke y wo r d s:U S B - A R I N C 4 2 9 b u s c o mu n i c a t i o n i n t e r f a c e: d e s i g n
0引言
社会经济 的发展 , 为现代科技的进步提供了源源不断的发展 情况发 生, 实现 了现代通信信 号与系统之间 的联 系紧密性增强 , 动力, 同时科技进 步也是推进 社会经济 发展的主要动 力之一 。 现 传输速率得到提高。 代通信 网络的设计 中新型 U S B — A R I N C 4 2 9总线 电子 通信 系统的设 计, 提高 了通信信 息处理 的速率 , 实现现代信息传输 的信息化 、 数 2 . 2数据循环传输模块
通讯信 号的云系统数据传输 的稳定性较强 , 大大提高 了通信 系统堵塞传输速率 , 对U S B — A R I N C 4 2 9总线通信接 口设计 的研 究,
主要从 U S B — A R I N C 4 2 9总线系统设计的原理入手, 进行通讯系统 的设计分析 。 关键词 : U S B - A R I N C 4 2 9; 总线通信接 口 ; 设计
Abs t r ac t:U S B — A R I N C 4 2 9 i s a n e w t y p e o f d a t a t r a n s mi s s i o n s y s t e m ,a p p l i c a t i o n o f t h e t r a n s m i s s i o n s y s t e m
l对 U S B — AR I N C 4 2 9总线通信接 口设计的分析的 必要性
环传输 , 循环 信号传输 系统是基 于 U S B - A R I N C 4 2 9总线系统 中的 信 息单 次传输系统 的基 础上 , 建 立循环信息处理 系统, 系统 内部

基于ARINC 429总线的机载计算机通信模块设计

基于ARINC 429总线的机载计算机通信模块设计

2017年第3期信息通信2017 (总第171 期)INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. No 171)基于ARINC429总线的机载计算机通信模块设计马超,郭勇(中航工业西安航空计算技术研究所,陕西西安710065)摘要:ARINC429是目前最常用的航空数据总线,ARINC429通信模块是航空电子机载计算机系统中重要的组成模块。

为了构建机载数据传输稳定的通信系统,文章设计了基于ARINC 429总线的通信模块。

采用DSP、L B E总线接口逻辑 和双口内存的模块设计结构,以D SP为数据收发控制核心,总线接口提供通信模块与其他模块之间的数据传输和驱动 控制,通过双口内存实现429通信接口模块与主机的连接,所有通信接口模块的操作、接收发送方式的切换以及波特率 的选择都可以通过软件配置来完成。

实践表明,该模块能够实现ARINC 429总线系统的相关功能,实时可靠灵活地收 发数据,解决了多路ARINC429数据总线之间的双向通信问题。

关键词:ARINC429总线;通信模块;DSP;双口内存中图分类号:TP399 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2017)03-0038-02〇引言随着航空电子系统的发展,机载通信系统作为航空电子 系统通信的核心,扮演着重要的角色。

现今,航空电子系统 对机载数据通信带宽、数据吞吐率、实时性、可靠性、安全性 等方面要求严格,并需要采集飞机内部和外部大量数据,对 其进行融合处理,形成对空间环境的正确感知,以实现对飞 机的智能化控制。

在机载通信领域发展过程中,ARINC429 总线因其结构简单、性能稳定、抗干扰性强,同时由于采用非 集中控制,传输可靠、错误隔离性好,被广泛应用于航空工业。

依据ARINC429数据总线的通信协议设计高速收/发接口通 信模块,是实现机载计算机之间高速并行数据通信的关键。

本文依据ARINC429总线规范和总线通信模块设计原理,采 用DSP(Digital Signal Processing)作为核心控制器件,进行数 据流的控制,通过双口共享存储器与主机进行数据交互,利 用软件的方式将各种配置参数和指令传输给通信模块,大大 提高了通信接口模块配置的灵活性,保证了接收和发送数据 的可靠传输。

新一代ARINC429总线监听模块设计技术

新一代ARINC429总线监听模块设计技术

下 发 ,另 一 方 面 各 功 能 模 块 采 集 到 的 数 据 也将 通过 采集 器 背 板
Ab s t r a c t :I n f l i g ht t e s t ,t he k e y f l i g ht t e s t d a t a c o n t a i n e d i n a i r b o r n e ARI NC42 9 d a t a bu s ,i t i s v e r y i mp o r t a n t p a r t t h a t a c q u i r i n g ARI NC4 2 9 d a t a i n f l i g ht t e s t s y s t e m.Th e p r e v i o u s t e c h n o l o g y o f a c q u i r i n g ARI NC4 2 9 d a t a ,i t c o ns i s t o f v a r i o u s c o mpo ne n t s S O t h a t c i r c u i t
DO I : 1 0 . 1 6 5 2 6 / j . c n k i . 1 1 —4 7 6 2 / t p . 2 0 1 7 . 0 4 . 0 3 9 中图 分 类 号 : T N7 9 1
・ 1 4 1 ・
文献 标 识 码 : A
新 一代 A RI N C 4 2 9总 线 监 听 模 块 设 计 技 术
wa y o f DS P a n d FP GA p u t o u t ,b u s p r o t o c o l Pa r s i n g b y F PGA ,d a t a s e a r c h i n g b y DS P.Th i s wa y ma ke s go o d u s e o f F PGA p a r a l l e l c o mp u—

USB-ARINC429总线通信接口的设计

USB-ARINC429总线通信接口的设计

(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)
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日期: 年 月 日
I
摘要
摘要
ARINC429 是目前航空电子设备中常用的一种通信总线。 本文设计的 USB-ARINC429 总线通信接口可用于实现对基于 429 总线进行通信的航电设 备的检测和维修。
本文采用 USB 接口芯片+FPGA+自行设计的 429 总线驱动电路的方案, 完成了 USB-429 总线接口的设计。其中,USB 接口芯片采用 Cypress 公司的 从设备芯片 CY7C68013,实现了与计算机 USB 总线接口的数据通信。FPGA 代替 429 专用协议收发芯片,完成 429 总线数据的格式转换和协议处理,设 计更为灵活,成本更加低廉。429 总线驱动电路采用自行设计的电平转换电 路,代替专用调制解调芯片,进一步降低了成本。本文作者在深入分析 ARINC429 总线规范的基础上,研究了 429 总线接口硬件电路的实现方法, 完成总线接口板电路和印制板的设计、FPGA 中逻辑电路的设计与仿真以及 后 期 板 级 调 试 ,并 结 合 计 算 机 应 用 程 序 完 成 对 总 线 接 口 数 据 的 收 发 测 试 和 功 能验证。
III
目录
目录
第一章 引言 .................................................................................................................... 1 1.1 课题研究现状及本文的研究意义 ............................................................................1 1.2 课题任务 ....................................................................................................................2 1.3 本文结构安排 ............................................................................................................3 第二章 总体方案设计 .................................................................................................... 5 2.1 ARINC429 总线协议规范 .........................................................................................5

基于USB的ARINC429总线接口模块设计

基于USB的ARINC429总线接口模块设计

基于USB的ARINC429总线接口模块设计引言ARINC429总线由美国航天无线电设备公司所资助,是广泛应用于当前航空电子设备中的一种数据总线传输标准。

与传统的航空电子设备间的模拟传输相比,ARINC429总线具有抗干扰能力强、传输精度高、传输线路少以及成本低等优点。

ARINC数据总线协议规定一个数据由32位组成,采用双极性归零码,以12.5Kb/s或100Kb/s码速率传输。

本设计利用USB即插即用、FPGA可灵活配置等特点,设计了基于USB总线的ARINC429总线接口模块。

接口模块总体设计结构接口模块总体设计包括硬件设计和软件设计两部分。

硬件设计由USB接口芯片,FPGA和调制/解调电路三部分组成。

硬件设计整体框软件设计主要包括USB-ARINC仪器驱动程序,USB设备驱动程序以及底层USB固件程序的设计。

软件设计整体框接口模块硬件设计接口模块硬件部分由USB接口芯片,FPGA和调制/解调电路三部分组成。

下面以一路429设备为例来介绍接口模块的发送和接收部分的硬件设计。

发送部分硬件设计发送部分硬件设计框USB接口芯片CY68013负责接收PC机传来的32 位429数据字,并传输给PC机所指定的429总线设备。

由于要传输给多路429总线设备,所以PC机还必须给每一个429数据字加上一个设备通道号。

由于在测试ARINC429电子设备中,时常要求多路ARINC429总线同时传输数据。

为了实现接口模块多路ARINC429总线同时工作,本设计采用了一个全局start/stop信号。

当PC机传下start信号后,FPGA中各路的发送控制模块开始将RAM中数据取出并传输给移位寄存器。

移位寄存器再将并行输入的32位。

基于USB的ARINC429总线接口设计与实现

基于USB的ARINC429总线接口设计与实现

第Z 8卷!第Z 期Z O O 5年6月电!子!器!件C h i n e s e J o u r n a l o f e l e c t r o nd e v i c e sV o l .Z 8!No .Z J u n .Z O O 5D e s i g n a n d I m pl e m e n t a t i o n o f aU S B -B a s e dA R I N C 429I n t e r f a c e Z h O Ud e -s i n 9F a n Z h i -$o n g(A e r o n a u t i c a \e c h a n i c a 8A u i o n i c s e n g i n e e r i n g C o e g e 9C A U C 9T i a n ji n 3O O 3O O 9C h i n a )A b s t r a c t :W i t hm o d u l a rm e t h o d 9t h i s d e s i g n i n t e g r a t e s t h e t r a n s m i t a n d r e c e i v e f u n c t i o n o f A R I N C 4Z 9s i g-n a l a n dt h ec o n t r o l l o g i ct o U S B b u si no n eF P G A c h i p 9W h i c ha c t u a l i z e st h es i g n a lc o n v e r s i o no f A R I N C 4Z 9t oU S Ba n d i m p r o v e s t h e r e l i a b i l i t y a n d f l e x i b i l i t yi n d a t a t r a n s f e r .K e y w o r d s :A R I N C 4Z 99U S B 9F P G A 9b u s i n t e r f a c e E E A C C :1265B基于U S B 的A R I N C 429总线接口设计与实现周德新!樊智勇(中国民用航空学院机电工程学院9天津3O O 3O O)收稿日期!Z O O 4-11-1Z摘!要!A R I N C 4Z 9总线是美国航空无线电公司(A R I N C)制定的民用航空数字总线传输标准9广泛应用于航空电子系统的数据传输D 本设计采用模块化的设计方法9将A R I N C 4Z 9信号的接收与发送功能以及对U S B 总线的控制逻辑集成于一块F P G A 中9实现了A R I N C 4Z 9信号与U S B 信号的转换9提高了数据传输的可靠性和灵活性D 关键词!A R I N C 4Z 99U S B 9F P G A 9总线接口中图分类号!T E 832.2"T P 331.1!!文献标识码!A !!文章编号!1005-9490#2005$02-0432-03!!在实际的航空电子设备的测试过程中9首先要解决的就是测试系统(计算机)和A R I N C 4Z 9总线间的接口问题D 目前9U S B (U n i v e r s a l S e r i a lB u s 9通用串行总线)已成为P C 机上的标准接口9具有即插即用~热插拔~接口体积小巧~节省系统资源~传输可靠~提供电源和低成本等优点D 本设计主要作为A 3Z 1飞机音频系统综合校验测试仪的信号转换部分而开发的D 采用F P G A 实现A R I N C 4Z 9总线与U S B 总线间的接口电路9有效地缩小了系统的体积9增加了系统配置的灵活度的提高了4Z 9总线设备的检测效率D1!AR I N C 429总线简介A R I N C 4Z 9总线是一种单向广播式数据总线9数据采用双极性归零码开环传输9调制信号由 高 ~零 和 低 三种状态组成D 传输的标准速率为:高速传输位速率1O O k b /s 9低速传输位速率1Z .5k b /s D 通信设备间双向传输时9需要在两个方向上各用一根独立的传输总线 1I DA R I N C 4Z 9数据字由3Zb i t 组成9每个数据字分为5组:1。

基于USB接口的多功能ARINC429总线接口板设计

基于USB接口的多功能ARINC429总线接口板设计

基于USB接口的多功能ARINC429总线接口板设计黄伟;吴华兴;周雷;刘伟【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2012(031)011【摘要】This paper proposes a design of multi-function ARINC429 bus interface board based on USB. The hardware is quickly built by SoPC technology, USB protocol chip, custom design of IP core for ARINC429 based on VHDL, and memory design based on SD card. The software of core system is developed with C language in Nios II IDE. The multi-function design of system is completed including bus communication and data storage. The application result indicates that the system has good performance, portability and cost effectiveness.%提出了一种基于USB接口的多功能ARINC429总线接口板设计方案。

通过采用SoPC技术、USB协议芯片、基于VHDL的自定义429总线IP核设计以及基于SD卡的存储设计,快速构建了系统硬件,在NiosII开发环境下采用C语言开发了系统核心软件,实现了系统的总线通信和数据存储多功能设计。

应用结果表明,该系统具有良好的性能、便携性和经济效益。

【总页数】3页(P25-27)【作者】黄伟;吴华兴;周雷;刘伟【作者单位】空军工程大学工程学院,陕西西安710038;空军工程大学工程学院,陕西西安710038;解放军93846部队;解放军93846部队【正文语种】中文【中图分类】TP368.12【相关文献】1.一种多功能ARINC429总线接口板设计 [J], 孙旭光2.基于CPU和FPGA的ARINC429总线接口板设计 [J], 陈芳;方琪;夏融;3.基于FPGA的ARINC429总线嵌入式接口板的设计与实现 [J], 何焱;李睿4.基于PCI总线的ARINC429总线接口板硬件设计与实现 [J], 史国庆;高晓光;吴勇;张建东5.基于以太网的ARINC429总线高速接口板的设计 [J], 李伟林;张晓斌;伍佳妮;吴明星因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于USB协议的ARINC429总线接口板的设计

基于USB协议的ARINC429总线接口板的设计

基于USB协议的ARINC429总线接口板的设计
马存宝;张韦;周宇晗
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2008(16)6
【摘要】为实现便携计算机与ARINC429总线接口的通信,采用PDIUSBD12、HS-3182、HS-3282芯片,设计了一种基于USB协议的ARINC429总线接口板;给出了系统的总体设计及工作原理,重点阐述了USB与ARINC429总线的接口硬件设计、接口板固件程序的编写、USB驱动程序和应用程序的编写;提出了一种外接板卡的电源优化设计方案,解决了便携设备外接口供电问题;实验结果表明,该总线接口板数据传输稳定可靠,具有一定的工程应用价值.
【总页数】4页(P859-861,864)
【作者】马存宝;张韦;周宇晗
【作者单位】西北工业大学航空学院,陕西西安,710072;西北工业大学航空学院,陕西西安,710072;西北工业大学航空学院,陕西西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TP336
【相关文献】
1.基于CPU和FPGA的ARINC429总线接口板设计 [J], 陈芳;方琪;夏融;
2.基于FPGA的ARINC429总线嵌入式接口板的设计与实现 [J], 何焱;李睿
3.基于PCI总线的ARINC429总线接口板硬件设计与实现 [J], 史国庆;高晓光;吴
勇;张建东
4.基于以太网的ARINC429总线高速接口板的设计 [J], 李伟林;张晓斌;伍佳妮;吴明星
5.基于USB接口的多功能ARINC429总线接口板设计 [J], 黄伟;吴华兴;周雷;刘伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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万方数据
基于USB的ARINC429总线接口模块设计
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
黄金新, 王厚军, 李力 成都电子科技大学自动化工程学院
世界电子元器件 GLOBAL ELECTRONICS CHINA 2008,(8) 0次
本文链接:/Periodical_sjdzyqj200808022.aspx 授权使用:南京理工大学图书馆(wfnjlg),授权号:88e7583c-e1b8-447b-ba2a-9e9c00bbf708
接口模块总体设讨结构
接口模块总体设|f包括硬件设 ll和软件设l}两部分。硬件设计由 usB接口芯片,FPGA和渊制/解调 电路=部分组成。硬件设训整体框 图如图1所不。usB接fJ一占H采用 cYPREss公司的us82 0接口芯片 cY68。13.土受完成Pc帆和FPGA之 问的数据传输.起刮接口模块的桥 桨作用。FPGA采用ALrERA公司的 cvcIoneII系,U EP2c50208,j:蝉负 责将32位429数姑字挂照ARINc429 数据总线卧议串于J_输出.’榆删到 ARfNC429总线上的数据时,将数摒
接口模块软俘设计
接u模块软件由USB—ARlNC429 仪器驱动程序、USB驱动程序和USB 固什程序等三部分纽成。us8_AR— INC429仪器驱动程序主要将应川程 序与驱动程序之间的通讯协议以及 应用程序与硬件之问的数据传输命 令进行封装。仪器驱动程序在Ⅵsuol C++60下开发,可以提供给麻用程 序显式或隐式调用。在本文中不详 细介绍仪器驱动程序的)下啦过程。 F面将介绍usB同件程序殷驱动程 序的设计。
阿路信号进行调制.以满足ARlNc429 可接收的LvTTL电甲。
数据总线的电气特性。
接收部分硬件设计 接收部分硬件设计框图如邕4所
示,接收部分丰要作用是检测AR】№ C4约总线上是否打数据,并当有数 据时将并行的32位429数据字组装 成并行的4个字节数据嚣己送给PC机。
首先.Pc机设置接收部分的传 输速率,即设鬻FPGA中时钟控制模 块输Hl的读控制时钟信导Lc忆它 以16倍于传输速率进行采样。々 LvTTLA和LvTTLB任 路为高屯平, 即为有效数据的开始。在FPGA中, 同步字头接收模块负责这部分工 作。当打教数据开始后,接收32个
字,在对数据进行奇校验无谋后. 向usB接口芯片发送个中断信号。
当USB接口芯片响应中断信号 后.先判断是哪一路ARINc429总线 数据,升将此路总线的通道号写入 芯片的Bu什er中。uSB接口芯片再 发送读信号读取FPGA中寄存器的 429数据字,共4个字节。本驻计采 用冠缓冲BuHer方式来存储接收到
接口模块硬件设计
接口模块硬件部分由usB接口 芯片.FPGA和调制/解调电路=部 分组成。下面以一路429设备为例 柬介绍接口模块的发送和接收郭分 的硬件设计。
发送部分硬件设计 拄送部j'硬件设计框图如囤3
所小。发送部分主要负责将A剐Nc429 数据一按照设置的发送模式传输给 ARINC429总线。
分发例挫】:监由create.Read, W丌te.10CTL以及CIose等血部分嫡 数维成。cIose函数t要负责关闭 蹬备句{内.调用卸城例程.井释放& 备内存资源(这个函数在嘲中并束 列出)。萁它四部分与I层脚用程 序的接口函数舒别为C,eole剐e.Re odFIle,WmeFle和DevlceloContro,
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序土要负责PC机与接口模块之删
责发送接u模块的拄制命令.32位
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万方数据
D。内。&AppI|cat.。。。设计应用
《爨 一
罔菁。
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睁目:发送部升硬件框阔
万方数据
控制发送ARlNc429数拶牛的建牢。 因为FP6A输}1{信号是LvTTL电
半,井水满足ARiNc429数姑总线的
路电气对特F性PG,A辅所咀“必l须的加Lml泼A和送L调v制Tn电B
的429数据字,这种设“方式能有 效提高接口模块传输数据的稳定性 和准确性。
接收解调电路主要负责将A只一 lNC429总线输入的电平解调为FPGA
控制忙输(venoor)4:蛋足灵活地 控制接口模块的发送筷武;接口模
、多淡靛i甚以及循
送模式。三种发送 种ARINC429数据
.多次发送模式和
咀瞪定ARINC429
兰 一虽 蛋
】J例程(D,Ive正m~Rom】ne)、即捅驯 川例稚(PnPRoullne)和卸载恻科(un- IooaRo山me)主要负责接L』模块的内 存资源分配和释放等【.作;下面将 详圳介纠与接口模块数据传输戈系 紧篱的分笈恻程(D融门。uleRoⅢlne)。
设计应罔D。。.9n&AppI.ca怕。。
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匾趣司 usB设备剥举和重列举
数姑‘,与数据7}2间的}口】羁井 r4以跛定‘组A剐NC429数槲字『疗 循环崩期。这种设计疗直体现r接 口{芟块的灵活方便特性。
uSB设备驱动程序设计
USB设备驱动科戽足利用咖
USB固件程序设计
串行输入数据.并将数据发送给接 收数据检测模块,同时d酣o-en信号
usB接n芯片是底层硬件的基 础,是接口模块与Pc机通信的硬件
有效。接收数据检测模块检测到 桥梁.良好的usB固件程序设汁是
do砌en信号.锁存32位429数据 接口模块能够稳定可靠T作的保证。
壁一 赘

eccn… ##自}i§#2。。88 gec
usB接口芯J{cY68013负责接收 PC机传柬的32位429数据字,并传 输给PC机所指定的429总线酷备。 由r蔓传输给多路429总线设备,所 以口c机j;E必须给每一个429数据字 加I.。个设备通道号。图3中接n
甚片内的8u悟用来存储要发送的
429数据字。当8。51处理器椅删到 Buf畸中有数据后.先将设蔷通道号 写给FPGA中发送控制模块,然后再 将429数据‘}写到FPGA的RAM中图6所卅。 ‘弓数据程序FunclIon c采用了
usB接u芯片cY68。13数据总线操
作方式.将嘲3BuHer中的A刚NC429
数据平写到FPGA的RAM中。 读数据中断服务于程序(I轴)主
竖负责接n模块缕取ARiNc429总
线数据.井根据uS8接口芯H的中 断引脚柬标记429数据字的通道号。
下载时间:2011年3月4日
。LⅣ日e公r日的Dnv日Studb32仆艇的。 Dw日Sl州032卡要川柬开发wIndowS 20。0和wndows炉的驱动程序。利 用这个I具的开艇;】】导.nr以隹成一 个usB驱动羁1序框架。usB驱动科 降醴计简化结构如罔7所小;
usB设旃驱动程序基奉巾五部 分维成.圈4中显小,叫部分入
槲 1j麻Ⅲ}l,序通i=上调用ReadFIie 垃个RP剑艇动程序叫,驯动程 序先枪删凄取数据长厦足☆走r己 醴斑的端点忙辅最大字节。如大 于,则仪分配长度为艘人,,节的内 存空问:如小r威等r,灿接该数撤 K度分配内存区。然后usB设符驱 动程序冉将此RP向F传递给F层 驱动程序.最后m底层骀动程序将 A剐Nc429数据写到己分配的内存 空问供应用程序谗取.并返同 个 函数值和已读取多少字节的变量绐 应川H序削晰。忖jle函数操作与 Reod蛹数类似,只是传输方向相反。
设计应圈D。如。&A喇椭的。。
基于U S B的A Rl N C429总线 接口模块设计
Design Of ARINC429 Bus Interface—card Based on USB
__成都皇王抖技大掌旦勋化工{呈芋院重皇扦王月!里李力
铂言
AR【Nc429总线由美国岛L天无线 电设备公州所资助.是广泛应川于 当前航卒电子理各中的 种数捌总 线传辅标准。10传统的航卒电于敬 备问的模拟传输相比,ARINc429总 线具订抗干机能JJ强、传输精地高、 传输线蹄少以战成本低等优点。 ARINc数制总线掷议规定 个数据 n1 32位组成。采用叔撇性归零码, 咀125Kb旭或10。Kb俜码速率传输。 奉垃计利川USB即插即川、FPGA n】 灵活配置等特点,设¨了纂r uS8 总线的AR『Nc429总线接n模块。
c倚ofe甬数t要缸责菝取埘接 口模块进仃操怍的程序q柄.该q 柄在即插即用侧稃中指定。
Reod函数负矗读ARfNC429数
10cTL函数负责接u模块的控 制命争忙输。当需要指定接L】模块 艟送栏式或循环发送时的字间隔和 帧周期时.应坩程序通过删ⅢDev廿 elocontroj发一个lRP给驱动程睁 驱动棵卒收到此lRP时.将通过usB 控制管道把接口模块摔制1缶々传{|;i 给uSB接f1芯片。
Ⅻ.
’’一。__j”:。。,2目
组装成32俺429数据字发迸给PC
机。调制,解测fn路卞要鱼责将FPGA 输出的Lv丌L电平调制为满足AR— INc429总线电气特性的电乎(即高 屯平为+10v.低电平为一10v,dv为自 身H寸『钟脉冲),井将输入的ARlNC429 电、r解调为FPGA可接收
∞LvmIUP。
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usB田件程序设计结构如罔5所示。
uSB崮什程序设11由十科序
(Man c),写数据程序(FunclIon c),读
数摒巾断服井f程埒:(1sq)咀厦控制
传输(vend吖)等州部分组成。 主程序M口m c主要负责usB接
n芯片的初始化上作。t要宵端¨
的初始化、中断的初始化,uSB设备
m于在测试ARfNC429电r设 备cIJ.¨寸常婴求多路AR Nc429总线 同时传输数据。为,实蜕接u模块 多路ARlNc429总线问时L作,率设 计采用了 个全腾mor垤toD信号。 当PC机传下ston信号后,FPGA巾 栉路的发送控制模块开始将RAM中 数据取出并传输给移位寄存器。移 位寄存器再将并行输入的32位429 数据字{"行输出给外围的投送调制 电路。FPGA中时钟控制模块用米
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