ARINC-429数据总线介绍解析

DATA
S/D OR DATA
SIGN
MSB
LABEL 7 6 5 4 3 2
32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9
8
32位数 据字
15 14 13 12 11 10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
0 15 14 13 12 11 10 9
符号状态位
数据位
SD
标号位
ARINC429字 HS3282低字
32 8
31 10
30 9
13 15
11
10
9
8 0
MSB
LSB
LSB
1
0
1 7
15 13
数据位 ARINC429字 HS3282高字 29 15 14 0
7 ARINC429字与HS3282 字关系
PARITY
ARINC 429字
SSM
HS3282
HS3282
HS3182
HS3182
…… …… ……
外部连接器
HS3182 输入429数据
HS3182
输出429数据
(1)PCI总线接口
PCI 总线是一种兼容性最强、功能最全 的计算机总线。他可同时支持多组外围设备, 且不受制于处器， 为CPU 及高速外围设备提 供高性能、高吞吐量、低延迟的数据通路。
5、ARINC-429 字格式
说明 ： 数据位(DATA)第11～29位，可以单独使用，即用第 11～29位来表示物理量的大小。如果物理量为无符号数， 直接用第11～29位来表示；如果物理量为有符号数，第 29位表示符号，第11～28位表示数据大小。 数据位(DATA)第11～29位和符号状态位(SSM)第 30～31位联合使用，即用数据位(DATA)表示物理量的 大小，用符号状态位(SSM) 表示符号。
(5)接口控制电路
处理器、ARINC429总线协议芯片与双 口存储器是通过接口控制电路连接的，接口 控制电路包括：地址译码电路、逻辑控制电 路。
(6)晶振
晶振为ARINC429总线协议芯片和处理 器所需要的时钟脉冲。
7 ARINC429字与HS3282 字关系
PARITY
ARINC 429字
SSM

标号位（LABEL）：第1～8位，用于标识传输的参数。
8
LSB

7
6
5
4
3
2
1
MSB
源/目的识别位(SD) ：第9～10位，当需要将一些专用字传输到 一个多系统的特定系统时，就可以用SDI来识别字的目的地。SDI 也可以根据字内容来判明一个多系统的源系统 。 数据位(DATA) ：第11～29位，将数据进行编码，以便于传输。 符号状态位(SSM) ：第30～31位，用于标识数据字的特性，如 方向，符号等。SSM可表明数据发生器硬件的状态，是无效数据 还是试验数据 。 奇偶校验位(Parity) ：第32位。
(4) ARINC429协议芯片双口存储器
HS3282的复位是低电平有效，外部工作时钟为 1MHz。具有二路接收(第一路接收和第二路接收)和 一路发送。要使电路正常工作，发送时需要和 HS3182配合。 接收数据时，接收到的每一位数据的开始位首先 被检测，外部提供的工作时钟为1MHz，内部接收 和发送速率可以设置为十分之一或八十分之一（即 100kbps或12.5kbps）。读接收器的任一个字时，一 般都需要检测收到的信息数据的校验位。初始化时， 可以设置字长为32Bit或25Bit。
(4) ARINC429协议芯片双口存储器
上位机采用ARINC429总线进行数据通讯时， 则在上位机与ARINC429总线之间必须有一个 ARINC429协议转换部件。采用专用的HS3282协议 芯片。 HS3282的性能指标为： 两路接收和一路发送； 环绕自测试模式； 数据字长为25bits或32bits格式； 接收数据时进行校验，发送数据时产生校验； 具有8×32bit的发送缓存；
6 ARINC429硬件设计
ARINC429总线接口板的主要功能是在 ARINC429总线及上位机之间起到桥梁作用， 实现ARINC429总线数据信息的接收和发送。 当有数据从ARINC429总线上传输时， ARINC429接口电路能够准确地将其接收， 并把它送到中央处理器，经中央处理器处理 后，向上位机发送；当上位机的消息传输到 来时，由中央处理器进行实时处理后，控制 ARINC429收发模块将数据传送到 ARINC429总线上。
3、信号调制方式
ARINC-429总线传 输的是双极归零式的调制 信号。信号从高电平回归 到零电平表示逻辑状态1， 信号从低电平回归到零电 平表示逻辑状态0。具体 如下图所示
逻辑1
逻辑0
逻辑1
逻辑1
逻辑0
逻辑1
图2 ARINC- 429 信号调制方式
4、总线传输速率
一般情况下， ARINC-429总线有两种总线 传输速率：100Kbps、48Kbps；有时最高可达 100Kbps，最低为12.5～14 Kbps。总线上所传 输的每个信息字由32位组成，加上4位零电平的 静寂间隔时间，共36位在高低两种传输速率中， 每一位的传输时间是不同的。在以12.5 Kbps的 低速率传输时，每位的传输时间为80微秒，每传 送一个ARINC 字的时间为：36×80微秒=2.88 毫秒；在以100 Kbps的高速率传输时，每位的传 输时间为10微秒，每传送一个ARINC 字的时间 为：36×10微秒=360微秒。
32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9
8
32位数 据字
15 14 13 12 11 10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
0 15 14 13 12 11 10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
16位数据字2
16位数据字1
奇偶位
8
7
6
5
4
3
2
1
16位数据字2
16位数据字1
为了发送ARINC-429的32位字，需要向HS3282 写 入2个16位字，即低字和高字。
MSB
LSB
LSB
1
0
7 ARINC429字与HS3282字关系
PARITY
ARINC 429字
SSM
DATA
S/D OR DATA
SIGN
MSB
LABEL 7 6 5 4 3 2
6 ARINC429硬件设计
ISA接口 地址信号 地址/数据 复用信号 ISA接口 数据信号 控制信号 控制信号 地址信号
PCI总线
双口 RAM
控制信号
PCI
数据信号 控制信号 地址信号
CPU
24M晶振
译码逻辑 控制逻辑 实时时钟 和中断 (FPGA)
数据信号
数据信号 控制信号
控制信号 HS3282 HS3282
DATA
S/D OR DATA
SIGN
MSB
LABEL
32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
32位数 据字
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 16位数据字2 16位数据字1
5、ARINC-429 字格式
每一个ARINC-429字由32位构成。其格式如下：
位号 功能
32 奇偶位
31
30
29
11
10 SD
9
8
1
符号状态位
数据位
标号位
数据传输顺序实现发送第1位，然后依次发送至32 位，先传标号位，后传数据。当传输数据时，先传输最 低位。但标号位应先传最高位，后传最低位。
5、ARINC-429 字格式
真空速接口控制文件3.doc 经度接口控制文件3.doc
MSB
LSB
LSB
1、概述
ARINC-429数据传 输系统增加设备连接的示 意图如图： 在ARINC-429数据传 输系统中，嵌入在发送设 备中的发送单元可与接收 设备中的多达20个接收终 端的设备
图1 ARINC -429 增加设备连接示意图
2、总线传输介质
ARINC-429数据总线有两端接地的双 绞屏蔽电缆组成，外边的屏蔽套接地电位。 两股屏蔽线中，一股为A线，另一股为B线。 A线和B线传送的信号相差180°。
(2)处理器
由于上位机通过ARINC429总线接口板 收发的数据量大，所以在设计总线接口板时， 采用接口板上有CPU处理器。由板上CPU处 理器对ARINC429信息进行处理，完成数据 的发送和接收，这样可以提高上位机的效率。
(3)双口存储器
由于上位机通过ARINC429总线接口板 收发的数据量大，为了提高上位机的效率， 所以收发的数据需要缓存。
ARINC-429数据总线介绍
2018/10/11
1、概述
以ARINC-429总线构成的数传系统可以说是 一个单信息源、多接收器的数据传输系统。为了 实现设备之间的双向通讯，必须建立一个双向的 数据传输链路。对于一个ARINC-429数据传输系 统来说，如果要增加一个设备，或者由于改进而 增加设备，那么对于每一个与它有信息铰链的设 备来说，它们之间都应增加适当的数据链路，这 样，随着设备的增加，所需要的ARINC-429链路 的数量也就越来越大，这样就无形中增加了飞机 的体积和重量，同时也降低了整个系统的可靠性 和稳定性。