机载数据总线简介共41页文档
航空数据总线技术入门
航空数据总线技术入门支超有航空数据总线技术综述前言•航空电子与航空数据总线•航空数据总线(机载数据总线)分类•数据总线协议、拓扑结构、数据总线性能指标ARINC航空数据总线•ARINC-429航空数据总线•ARINC-629航空数据总线CSDB商用航空数据总线•CSDB总线协议•CSDB拓扑结构MIL-STD-1553B及其它军用航空数据总线航空数据总线技术综述•MIL-STD-1553B航空数据总线•MIL-STD-1773航空数据总线•STANAG 3838/3910 航空数据总线LTPB线性令牌传递总线•LTPB总线协议•LTPB拓扑结构FDDI光纤分布式数据接口•FDDI总线协议•FDDI拓扑结构SCI可扩展一致性接口•SCI协议•SCI拓扑结构航空数据总线应用与综合对比航空电子与航空数据总线●航空数据总线技术是现代先进飞机电传操纵系统和航空电子综合化最重要的关键技术之一,决定着飞机性能和航电系统综合化程度的高低。
●航空数据总线技术已经成为电传操纵系统和整个航空电子系统的“中枢神经”。
●机载高速数据总线技术来源于航空电子综合系统的发展,美军的航空电子系统先后经历了分离式,联合式和综合式三代的发展,目前正处于第四代“先进综合式”的研究阶段。
航空数据总线(机载数据总线)分类●ARINC-429、ARINC-629美国无线电公司制订的一种串行标准,为单向总线设计;●CSDB商业标准数字总线由洛克威尔国际公司科林斯通用航空电子分部制定的航空电子设备间互连的串行总线标准;●MIL-STD-1553B、MIL-STD-1773是美国空军制订的一种串行标准,为双向总线设计,MIL-STD-1773采用光纤作为传输介质;●STANAG 3838/3910欧洲一些国家为欧洲战斗机(EFA)研制和装备的数据总线系统,是1553B的欧洲化,为混合传输介质的双速总线;航空数据总线(机载数据总线)分类●LTPB线性令牌传递数据总线;●FDDI光纤分布式数据接口总线;●SCI (可扩展一致性接口)是总结“宝石柱”和“宝石台”计划经验教训,提出了“航空电子统一网络”的概念,美军的最新一代战斗机研制计划“JAST”中提出的“航空电子统一网络”的首选互连协议,也是美军唯一进入21世纪的战斗机研制计划,为实现先进综合式的航空电子系统打下基础。
数据总线-文档资料
ARINC 429数据传送
➢ 在数据传输系统中,输入信号由编码器编成BCD、BNR或AIM (确认字符)字格式。
➢ ARINC 429的发送速度:高速发送:100千位/秒;低速发送: 12-14.5千位/秒。在同一总线上不得有两种速度混用。
ARINC 429数据接收
➢ 接收器输入端接收到发送来的信息后,将标志码译出,为信 号选择合适的移位寄存器,接收器的输入端同时还监视着第32 位奇偶校验位,以证实传输的有效性。
还作为字同步。
图2.2-6 双极归零脉冲
串行多路数字数据的传输特性
➢ 串行多路数字数据的传输特性主要有三个:数据,时钟,
字同步。 ➢ (1) 数据 ➢ 数据是传输的实际信息,每一位前一半为高电平(+10V)
时,表示该位逻辑值为1,为低电平(-10伏)时,表示该 位逻辑值为0。 ➢ (2) 时钟 ➢ 时钟的功能是建立一个接收器工作的时间基准。定时是由 每一位开始的脉冲和每一位中间的脉冲的跃变来完成的。每 一位的前一半包含数据,后一半是同步脉冲,此时电位回到 0V(即中间值),它用来维持自身的同步。 ➢ (3) 字同步 ➢ 字同步就是按时建立一个固定点,以便识别传输过程的开始 和结束。字与字之间有4位间隔时间,这4位都为中间值, 数据字就是以这个间隔来同步的。跟在这一间隔时间后面所 发送的第1位,就表示另一个新的数据字的开始。
6.7.3GPWS系统工作方式
典型的 Arinc429 总线系统__ ARINC453
TCAS计算机的信号交连
1、TCAS计算机通过ARINC数据总线与S模式应答机实现数据交换。
S模式应答机通过一条ARINC 429数据总线,将有关信息
输往TCAS计算机;TCAS计算机则利用另一条ARINC 429数据总
机载总线之MIL-STD-1553B数据总线介绍
6.实时控制网络通讯协议基本特点
注意
有命令字,而不见的有数据字; 有命令字,而不见的有状态字。 但是: 有数据字一定有命令字; 有状态字一定有命令字;
-STD-1553B协议
7.1总线传输介质 MIL-STD-1553B数据总线的传输速率为 1Mbps,由两根传输DATA和/DATA信号的双绞 电缆组成,可供双余度甚至四余度终端使用,但 在大多数情况下,双余度总线已完全满足要求。
5 同步头 远程终端地址
1
1
1
3 保留
1
1
1
1
1
1
消 服 测 息 务 错 量 请 误 求
广 忙 子 动 终 P 播 等 系 态 端 指 待 统 总 标 令 标 线 志 接 志 控 制 收 接 收
7.4.3 状态字
(3)消息错误位 消息错误位为1,表示上一条消息(如果本条消息有错误, 状态字不返回)有错误,满足下列三种情况才认为传输没错误: 字有效(同步头、曼彻斯特码、数据、奇偶位数据) 消息有效(消息连续) 指令字有效(数据个数不对、终端不具有功能的指令) 但具体那种错误不知道
7.3 特点
7.4 字定义
7.4.1 命令字
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
5 同步头 远程终端地址
1 T/R
5 子地址/方式域
5
1
数据字计数/方式码 P
命令字由总线控制器(BC)发出,远程终端(RT)接收。 由同步头、RT的地址位、发送/接收(T/R )位 、子地址/方 式场、字计数/方式码和奇偶校验位组成。
7.4.2 数据字
数据字由总线控制器(BC)或远程终端(RT)发出,远程 终端(RT)或总线控制器(BC) 接收,由同步头、数据位和奇 偶校验位组成。
CAN-BUS基础培训教材
诊断总线
仪表总线 驱动总线 舒适总线 信息总线
网关
第十二页,共41页。
当车辆运用诊断CANBUS总线结构后,解码器必需运用相对 应的新型诊断接头, 否那么无法读出相应的诊断信息。另外, 车上的诊断接口也作出了相应的改动,详细信息看如以下 (yǐxià)图表:
针脚号 1 4 5 6 7 14 15 16
对应的线束 15号线 接地(jiēdì) 接地(jiēdì) CANBUS(高〕 k线 CANBUS(低〕 L线 30号线
注:未标明的针脚号暂未运用。
第十三页,共41页。
Canbus上的信息 Canbus上的信息是以二进制方式出现的。也就是 说控制(kòngzhì)单元将信息转换成二进制, Canbus用电平来模拟二进制,接受控制 (kòngzhì)单元将电平转换成二进制数据,再将二 进制数据转换成正常数据。 例如: 控制(kòngzhì)单元B将发起机转速值信号先转换成 二进制信号(00010101),然后由发送器转换成一串 电平信号兵发送出去。 控制(kòngzhì)单元A的接纳器先读取电平信号, 转换成二进制信号(00010101),然后再解码成发 起机转速值。
开始区
优先级别区 未使用
数据区
确认区
检验区-数据量
16位冗余校验码
结束区
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优先级确认 由于Canbus采用串行数据传递〔单根数据线)方式,假设有多 个控制器同时需求收回(shōu huí)信号,那么在总线上一定会 发作数据抵触。一切每一个数据列都有它的优先级。当有多个 控制器试图发送信息时,它们自己的接纳器为信息优先级停止 仲裁,当其他控制器发送的信息优先级高于自己控制器发送信 息时,通知自己发送器中止发送,整个控制器进入接纳形状。 在信息数据列中有11位的形状区,这11位二进制中前7位既是 发送信息的控制器标识符,同时又表示了它的优先级,即从前 往后数,前面零越多,优先级越高。然后4位那么是这个控制 器发送不同信息的编号,如发起机控制单元既要发送转速信号 ,又要发送水温等信号,那么后4位就有所不同。
机载数据总线简介课件
光纤通道
概述
光纤通道是一种高速串行数据总线,采用光纤作为传输介质 ,具有高带宽、低延迟和长距离传输等优点。
特点
采用串行数据传输方式,传输速率极高,可达2.5Gbps或更 高;具有低延迟和高可靠性;支持多种协议和拓扑结构。
03
机载数据总线的发展趋 势与挑战
发展趋势
高速化 随着航空电子技术的进步,机载 数据总线正向着更高的传输速率 发展,以满足各种复杂应用的需 求。
不同厂商的设备需要能够互操作和兼容, 以满足航空电子系统的高度集成和模块化 需求。
未来展望
更高传输速率
随着航空电子技术的不断发展,机载数据总线将向着更高 的传输速率发展,以满足未来更复杂的应用需求。
更高效的数据处理技术
随着数据处理技术的发展,机载数据总线将采用更高效的 数据处理技术,以提高数据传输的效率和准确性。
机载数据总线简介课 件
contents
目录
• 机载数据总线的定义与作用 • 机载数据总线的类型与特点 • 机载数据总线的发展趋势与挑战 • 机载数据总线在航空领域的应用案例 • 机载数据总线的未来发展与研究方向
01
机载数据总线的定义与 作用
定义
总结词
机载数据总线是一种用于在飞机内部各个系统之间传输信息的通信总线。
更智能的数据管理技术
随着人工智能技术的发展,机载数据总线将采用更智能的 数据管理技术,以实现数据的自动采集、处理和传输。
更完善的标准体系
为了满足不同厂商设备之间的互操作性和兼容性需求,机 载数据总线将进一步完善标准体系,推动标准化进程。
04
机载数据总线在航空领 域的应用案例
案例一:波音787的数据总线系统
为了确保机载数据的安全和保密性,需要研究有效的加密算法和防护措施,防止数据被 窃取或篡改。同时,还需要加强数据备份和恢复机制,确保数据的可靠性和完整性。
机载总线技术应用综述及其对飞机性能的影响
机载总线技术应用综述及其对飞机性能的影响目前,主要应用于飞机上的机载总线技术有:1.面向数据传输的机载总线技术:如ARINC429、ARINC629等。
这些总线技术主要用于传输飞机的遥测数据、控制命令等重要信息,具有高可靠性和高实时性的特点。
2.面向嵌入式系统的机载总线技术:如MIL-STD-1553B、AFDX等。
这些总线技术主要用于传输飞机上各个控制单元之间的数据,实现飞机各个子系统之间的通信和协同工作。
3. 面向高速数据传输的机载总线技术:如Gigabit Ethernet、Fibre Channel等。
这些总线技术主要用于传输大容量的数据,如高清视频、高速图像处理等。
1.提高飞机系统的可靠性和可维护性:通过应用机载总线技术,可以减少飞机上的电缆数量,简化飞机的布线结构,降低故障发生的概率,并且减少故障排查和维护的难度。
2.提高飞机系统的实时性和响应速度:机载总线技术能够提供高速的数据传输能力,使得飞机各个子系统之间可以快速地交换数据和信息,提高飞机的反应速度和工作效率。
3.提升飞机系统的数据交换能力和灵活性:机载总线技术可以实现多个设备之间的数据共享和交换,使得飞机各个子系统可以实时地共享数据和信息,提高飞机系统的整体效能。
4.降低飞机系统的重量和能耗:应用机载总线技术可以减少电缆的使用,降低飞机的重量,提高飞机的燃油效率,从而降低飞机的能耗和运行成本。
总之,机载总线技术的应用对飞机的设计和性能有着重要的影响。
它能够提高飞机的可靠性、实时性和灵活性,降低飞机的重量和能耗,同时也简化了飞机的布线结构,提高飞机系统的整体效能。
随着航空科技的进步和飞机的不断发展,机载总线技术将在未来得到更广泛的应用和发展。
常用的民用航空器机载数据总线浅析
◼引言民用航空器对航空电子设备传输的速度、可靠性、性能、效率的需求,航空电子设备在复杂结构系统中的运用,航空器机载数据总线在整个飞机航电系统架构中起着核心作用,可以比喻成飞机的“经脉”,贯穿整个飞机系统,操作飞机运转的神经中枢。
新一代的总线技术不断地推出,以适应和满足高速发展的航空电子系统的需求。
在我国大飞机事业迅速发展的背景下,加快民用航空器机载数据总线的研究,以满足自主研发、自主设计、自主制造的需求。
◼1 航空机载数据总线概述民用航空器机载数据总线技术是实现各设备系统之间的数据通信,各设备和子系统之间通过总线联系在一起,组成整个庞大的航空系统网络。
目前民用航空器运用最广泛的是ARINC429数据总线、ARINC629数据总线,以及近几年推出的AIRNC 664 AFDX数据总线。
◼2 应用广泛的航空机载数据总线2.1 ARINC429数据总线民用航空器数据总线一个重大的变革是20世纪70年代和80年代 ARINC429总线的应用,总线上不再需要控制器,以最高100 KB/s的传输速率在各种航空电子设备之间传输数据。
ARINC429全称是数字式信息传输系统,是由美国航空电子工程委员会(AEEC)制定的一种民用航空器机载总线规范。
ARINC429总线通信方式是用带有奇偶校验的32位信息字,并采用双极型归零的三态调制编码方式。
ARINC429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。
ARINC429数据总线开启了航空电子设备的数字时代,它是一种相对比较慢的串行双绞线数据总线,总线使用的是非集中控制方式。
ARINC429总线上只有一个终端可以发送,多达20个终端可以接收,这使得总线上数据传输有序稳定,不会存在单点故障,传输可靠,错误隔离性好,大大提高了数据传输的稳定性和可靠性。
但ARINC429总线从主系统发出数据,传输到子系统,子系统是不会反馈确认信息的,如需要子系统反馈确认信息主系统,还需要增加另一条总线。
机载数据总线简介课件
MIL-STD-1553 总线广泛应用于现 代飞机和直升机的航空电子系统中。
军事应用
由于其高可靠性和实时性,MIL-STD1553 总线广泛应用于军事系统中。
05
机载数据总线的发展趋势
高性能机载数据总线的需求
提升数据传输速度
随着航空电子技术的不断发展,机载数据总线需 要更高的数据传输速度来满足实时性要求。
高可靠性
ARINC 429总线具有较高的可靠性,它采用 了冗余设计,即使在某些设备出现故障的情 况下,整个系统的正常运行也不会受到影响 。
实时性
ARINC 429总线支持实时传输数据,能够满 足机载设备对数据传输的实时性要求。
灵活性
ARINC 429总线采用了标准的接口设计,不 同厂商生产的设备可以方便地进行互连互通 ,这为飞机系统的升级和维护提供了极大的 便利。
抗干扰能力强
RS 422 总线采用差分接收技术 ,能够有效抑制共模干扰,提高 系统的抗干扰能力。
灵活的连接方式
RS 422 总线支持点对点的连接 方式,可以灵活地连接多个设备 ,实现数据的高速传输。
01
传输距离长
RS 422 总线采用平衡驱动和差 分接收,使得传输距离得到显著 提升,能够在较长距离上保持稳 定的传输性能。
ARINC 629 总线
是一种高速、大容量、高可靠性的机载数据总线,适用于大型客机和军用飞机等高端航空 领域。
AFDX(Avionics Full-Dup…
是一种基于以太网的机载数据总线,具有高带宽、低延迟、高可靠性等优点,适用于新一 代飞机和航空电子系统的互联。
02
ARINC 429 总线
ARINC 429 总线的特点
ARINC 429 总线的组成
机载总线之机载数据总线简介
化,飞机内部各种设备之间的通信得到了很大的改进。
④ 数据总线技术在我国航空电子系统设计中已有十几年的设计和使用经验。 ⑤ 本门课程针对具有代表性的总线标准,包括 RS232/422/485 、 MIL-STD-
1553B、ARINC429、AFDX,FC进行介绍。
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介质来取代屏蔽双绞线以及电缆,其他的高层协议与MIL-STD-1553B相同。
③ MIL-STD-1773数据总线在20世纪90年代已被美国国家航空航天局(NASA)和 海军(NAVY)所使用,其中, F-18战斗机就使用这一标准。
④ 目前,MIL-STD-1773已发展到了双速率、高速度的阶段。
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中低速航空航天数据总线
4. 典型拓扑结构
——-STD-1553B数据总线
① MIL-STD-1553B总线的主要构成有:1553B总线接口模块,1553B总线耦合器 ,1553B电缆,电缆连接器,终端匹配等,它们由两根冗余总线连接。 ② 可挂接的32个终端按其作用分为:总线控制器(BC) 、总线监控器(BM)、 远程终端(RT)。
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中低速航空航天数据总线
制指令/响应多路传输数据总线),
——3. MIL-STD-1773数据总线
① 1988年,美国国防部发布了新的军用标准即 MIL-STD-1773(飞机内部时分
② 该标准主要是对MIL-STD-1553 在传输介质上的一个改进 ,其利用光纤传输
源、射频部件和天线口径的广泛共享,实现了系统的简化和效能的改善。
计算机总线(课件)
计算机总线(课件)一、定义计算机总线(Computer Bus)是在计算机硬件中实现计算机内部各个功能部件相互链接和信息传递的基础构件。
二、分类计算机总线可分为以下几种:1. 数据总线数据总线(Data Bus)用于传送数据信息。
它是计算机内部的重要传输通道,也是计算机系统中最长的总线之一。
数据总线一般分为两种类型:二进制和BCD码。
二进制数据总线用于传输计算机中的二进制数据,在Harvard计算机体系结构中,二进制数据总线被用于连接CPU和存储器;而BCD码数据总线主要用于传输十进制数据,如数字或BCD码字符。
2. 地址总线地址总线(Address Bus)用于传送地址信息。
当CPU希望访问存储器或其他设备时,地址总线会携带CPU发送的地址,以便存储器或设备能够正确响应。
地址总线的位数与计算机的寻址能力相关。
例如,在地址总线宽度为8位的计算机中,可寻址的存储单元数量为2^8 = 256。
因此,地址总线的位数越多,计算机的寻址能力就越强。
3. 控制总线控制总线(Control Bus)用于传输控制信号,如读写信号、中断信号、时序信号等。
它是计算机中最重要的总线之一,它使CPU能够管理和控制计算机内部各个功能部件的操作。
控制总线包括两类信号:同步信号和异步信号。
同步信号包含时钟信号,用于同步CPU和其他电路的操作;异步信号包含中断信号和复位信号,用于向CPU发送外界事件的通知。
三、优点计算机总线具有以下优点:1. 增强了计算机的可扩展性。
通过增加或更改总线接口卡,可以方便地扩展计算机的输入/输出设备,以及存储或处理能力。
2. 提高了计算机的可靠性。
计算机总线可以提供统一的信号传输标准,使各个设备能够方便地交换和共享信息。
这有助于减少因协议不兼容导致的错误或设备故障。
3. 提高了计算机的实时性。
由于计算机总线提供高速的数据传输通道,使系统能够更快地响应外界事件,降低延迟时间,提高实时性。
四、缺点计算机总线也存在以下一些缺点:1. 总线拥堵。
航空航天数据总线技术综述(一)
航空航天数据总线技术综述(一)国科环宇航空航天数据总线技术发展综述(一)70年代以来,随着微电子、计算机、控制论的发展,使得航空电子系统的发展更为迅速。
1980年美国专门制定了军用1553系列标准和ARINC系列标准,使数据总线更加规范化。
目前自动化程度较高的军、民用飞机,如F-16、F-117、幻影2000、空中客机A340等都采用了数据总线技术。
数据总线技术在我国航空电子系统设计中已有十几年的设计和使用经验,本文针对具有代表性的总线标准,包括MIL-STD-1553B、ARINC429、MIL-STD-1773、ARINC629、STANAG3910、RS485及CAN总线技术进行介绍。
-STD-1553BMIL-STD-1553B总线全称为飞行器内部时分命令/响应式多路数据总线,它由美国自动化工程师协会在军方和工业界的支持下制定,正式公布于1978年,1986-1993年进行了修改和补充。
我国与之对应的标准是GJB289A-97。
该总线采用冗余的总线型拓扑结构,传输数据率可达1 Mb/S,足以满足第三代作战飞机的要求。
1553B总线系统主要由总线控制器BC和远程终端RT和组成,其字长度20bit,数据有效长度为16bit,半双工传输方法,双冗余故障容错方式,传输媒介为屏蔽双绞线,1553B总线的冗余度设计,提高了子系统和全系统的可靠性。
1553B总线的主要功能是为所有连接到总线上的航空电子系统提供综合化、集中式的系统控制和标准化接口。
该总线技术首先运用于美国空军F-16战斗机。
在过去的30年中,MIL-STD-1553B已成功地应用于多种战机,并且成功应用于其它控制领域,如导弹控制、舰船控制等,在海军和陆军的武器和维护系统中已经开始采用1553B总线。
随着国防现代化的建设和武器系统的升级换代,我军也开始将1553B协议大量应用到武器系统的设计中。
2.ARINC429ARINC429总线协议是美国航空电子工程委员会(Airlines Engineering Committee)于1977年7月发表并获得批准使用的,它的全称是数字式信息传输系统(DITS)。
数据总线
共享与交换
共享与交换
数据总线(DataBus)。规范了一个大的集成应用系统中同构系统、异构系统等方面进行数据共享和交换实现 方法,系统间数据交换标准。可用于微处理与内存,微处理器与输入输出接口之间传送信息。数据总线的宽度是 决定计算机性能的一个重要指标。微型计算机的数据总线大多是32位或64位。
连接器
连接器
连接器数据总线连接器(DBconnector)是一种用于连接串行和平行电缆到数据总线的连接器。数据总线连接 器命名格式是DB-x,x代表连接器内电线的数量。每条线被连接到在连接器中的一个栓上,但是在很多情况下, 不是所有的栓都被分配一个功能。数据总线连接器被各种EIA/TIA标准定义。是一类用于连接序列和平行电缆到 一个数据总线的连接器。DB连接器在DB-x的格式下命名,其中x代表连接器内(线)的数量。每条线与连接器中 的销钉相连,但是在许多情况下,不是所有的销钉都被分配功能。DB连接器有9,15,25,37和50销钉尺寸。DB连接 器定义了连接器物理结构,而不是每条线的用途。例如,DB-9有9个销钉和被用于连接一个鼠标。DB-25有25个销 钉和被用于连接一台打印机。
标准规范
标准规范
标准系统结构总线总线是一类信号线的集合是模块间传输信息的公共通道,通过它,计算机各部件间可进行 各种数据和命令的传送。为使不同供应商的产品间能够互换,给用户更多的选择,总线的技术规范要标准化。
机载总线之串行数据总线
串行总线概述
行通信标准。
——RS-485
① RS-485标准是从RS-422标准基础上发展而来的,是一种平衡传输方式的串
② RS-485 与 RS-422 兼容,并扩展了 RS-422 的功能。在 RS-422 中只允许电路
——协议标准
25针串口(DB-25) 功能说明 数据载波检测 接收数据 发送数据 数据终端准备好 信号地 数据设备准备好 请求发送 清除发送 振铃指示 缩 写 DCD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS BELL
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——协议标准
⑤ 由于RS-232采用非TTL电平来表示信号状态,所以为了能与计算机接口或终
端的TTL器件连接,必须在RS-232C与TTL电路之间进行电子和逻辑关系的
变换。 ⑥ 实现这种电平的变换可以使用分立元件,更普遍的是使用专用集成电路芯
片。
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⑥ 它允许的最大传输速率为10Mbit/s(传输距离为15m时)。 ⑦ RS-485允许平衡电缆上连接 32个发送器/接收器对,目前已在许多方面得
到了应用。
⑧ RS-485在多点通信系统中,如工业集散分布系统、商业POS收款机和考勤 机的联网中应用很多,是一个很好的串行通信接口标准。 ⑨ RS-232 、 RS-422 与 RS-485 标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及 接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。
数据终端可以使用。 这两个信号连到电源上,一上电就立即有效。这两个设备状态信号有效 ,只表示设备本身可用,并不说明通信链路可以开始进行通信了,能否 开始进行通信要由下面的控制信号决定。
数据总线技术在直升机上的应用
数据总线技术在直升机上的应用摘要:直升机机载数据总线技术直接影响直升机航空电子系统的集成度和先进性,对直升机的整体性能有重要影响。
随着直升机设计从气动外形和结构设计向航空电子系统和功能系统的转变,直升机航空电子系统的重要性越来越突出。
数据总线作为直升机航电系统的“神经网络”,为航电系统各组成部分的通信提供传输通道,从而实现航电系统的信息交互、综合显示和控制。
同时,为数据总线预留了测试接口,可以对航电系统各子系统的数据进行监控和测试。
关键词:数据总线技术;直升机;应用;介绍了机载数据总线技术,从直升机航电系统上常用的机载数据总线技术和机载数据总线技术在直升机航电系统上的应用实例分析两个方面进行分析与讨论,最后对直升机航电系统数据总线技术的发展趋势进行分析。
一、机载数据总线技术概述机载数据总线是机载设备数据传输、交换的介质,是机载设备信息交换的基础。
随着直升机航电系统的飞速发展,包含的机载设备越来越多,导致直升机航电系统越来越复杂,综合化程度越来越高,机载设备之间的信息交互越来越频繁,数据量越来越大,因此,对机载数据总线技术的各项技术指标要求越来越高。
机载数据总线技术的发展支撑着航电系统的发展,航电系统的发展牵引着机载数据总线技术的发展。
机载数据总线的技术指标主要有以下几个方面:1.带宽。
带宽代表总线数据的传输速率,根据传输速率的不同分为低速(≤100Mbps)、中速(>10Mbps,<100Mbps)、高速(≥100Mbps)。
2.位宽。
位宽代表数据总线在一个周期内传送数的二进制的位数,位宽越大则传输的数据量越大,一般有8位、16位、32位等。
3.频率。
频率代表单位时间内发送数据包个数,频率越高则数据传输送越快,一般有20Hz、50Hz、80Hz等。
4.拓扑结构。
拓扑结构指的是数据总线上各个设备的连接形式,机载数据总线常用的拓扑结构有点对点形、总线形、星形、交换式。
1.传输介质。
传输介质是数据传输的载体,传输介质对数据总线的数据传输性能有很大的影响,机载数据总线常用的传输介质有双绞屏蔽线、同轴电缆、光纤电缆等。
航空机载数据总线介绍
航空机载数据总线介绍2016 . 4Somethings about the DataBus 数据总线用于传送数据信息。
最大的特征:共享与交换常见硬件结构技术指标:•总线的带宽(总线数据传输速率)•总线的位宽(主要对于并行总线有意义)•总线频率(主要对于并行总线有意义)•拓扑结构•传输距离•传输介质•确定性•… …常见软件结构底层驱动(控制芯片)高层协议(可以有多级)用户接口(符合OS设备管理或单独定义)连接器收发器控制芯片(可以有多级)映射寄存器DMA 映射内存双口RAM电缆/电路(传输介质)讲讲技术指标总线的带宽(总线数据传输速率)——代表总线最大数据传输能力… …拓扑结构•点对点•(总)线形•星形•环形•交换式总线的位宽(主要对于并行总线有意义)例如:8/16/32/64/128/256 bit总线频率(主要对于并行总线有意义)例如:16MHz、33MHz、66MHz传输距离•<10m• 10m – 100m•>100m(10km)传输介质•同轴电缆•屏蔽双绞线•光纤确定性•传输时间•传输延时•分配带宽•数据传输冲突与仲裁•数据接收的保证性低速中速高速≤ 10M bps >10M bps And< 100 M bps≥ 100M bpsSomethings about 航空总线系统实时性要求(尤其是控制系统部分):实时性/确定性相对恶劣的环境(高/低温:-55~100 ℃、机内/外电磁干扰、宇宙辐射):可靠性/容错能力可用于航空机载的数据总线• ARINC-429(我国标准:HB6096-SZ-01 )• RS485• CAN• CSDB• MIL-STD-1553B(我国标准:GJB289A-97)• ARINC-629(波音-777)• MIL-STD-1773• STAN-AG-3910• LTPB• FDDI• FC• AFDX/ARINC-664• TTE• IEEE1394• SpaceWire• ARINC-659•……ARINC429●ARINC429总线协议是美国航空电子工程委员会(Airlines EngineeringCommittee)于1977年7月提出的,并于同年同月发表并获得批准使用。
机载数据总线技术及其应用
机载数据总线技术及其应用支超有目录•主要内容•第1章机载数据总线概述•第2章数据总线技术基础•第3章是开放式网络体系结构与协议•第4章是民用飞机机载数据总线•第5章是ARINC-429总线控制器件及其接口设计•第6章是ARINC-629数据总线及其接口设计目录•主要内容•第7章是军用机载数据总线•第8章是1553B总线控制器件及开发实例•第9章是光纤分布式数据接口(FDDI•第10章是可变规模互连接口(SCI•第11章是光纤通道(FC)•第12章机载数据总线的仿真与测试•全双工交换式以太网(AFDX)目的和意义•机载数据总线技术是现代先进飞机电传操纵系统和航空电子综合化最重要的关键技术之一,电传操纵系统或航空电子系统性能的优劣直接决定着飞机性能的优劣。
上世纪七十年代以来,飞机设计发生了重要转变,从飞机总体、气动为重点的设计转变到以飞机航空电子和功能系统为重点的设计上。
机载数据总线技术已经成为电传操纵系统和整个航空电子系统的“中枢神经”。
是航空电子综合系统的工作支柱,通过机载数据总线实现电传操纵系统中各个传感器与各个执行功能单元之间,以及各个航空电子系统单元之间的数据通信,实现信息共享和功能综合,它不但要满足各个传感器、功能单元和子系统功能的实时性要求,还要通过信息交联达到信息共享、功能综合的目的。
目的和意义•目前,在机载数据总线领域,国内已出版发行不少的标准、规范,也有众多学术论文发表。
前者往往是针对单一数据总线提出,而后者常常局限在对数据总线某一方面的研究,如接口设计或测试。
另一方面,随着航空电子技术与电传(或光传)飞控系统的发展,特别是美国在上世纪末提出并实施的“宝石台”、“宝石柱”计划中,所涉及的统一网络技术与下一代航空电子系统中,已经在发展高速、高可靠性、通用、容易互连数据总线。
而国内还缺少一本系统、全面、完整介绍机载数据总线技术、标准协议,及其接口设计与实现相关内容的书籍资料,为此,有必要编著《机载数据总线技术及其应用》。