DSP+FPGA的機載總線(xiàn)接口板研究(一)

ARINC429總線(xiàn)接口板的研制，實(shí)現多通道ARINC429總線(xiàn)數據的接收和發(fā)送，成為目前對飛機機載總線(xiàn)接口研究的重點(diǎn)。

　　1 ARINC429總線(xiàn)簡(jiǎn)介

　　在現代民用飛機上，系統與系統之間、系統與部件之間需要傳輸大量信息。ARINC規范就是為了在航空電子設備之間傳輸數字數據信息而制定的一個(gè)航空運輸的工業(yè)標準。

　　ARINC429(以下簡(jiǎn)稱(chēng)429)總線(xiàn)協(xié)議是美國航空電子工程委員會(huì )(Airlines Engineering Committee)于1977年7月提出的，并于同年發(fā)表并獲得批準使用。它的全稱(chēng)是數字式信息傳輸系統DITS。協(xié)議標準規定了航空電子設備及有關(guān)系統間的數字信息傳輸要求。ARINC429廣泛應用在先進(jìn)的民航客機中，如B-737、B-757、B-767，俄制軍用飛機也選用了類(lèi)似的技術(shù)。我們與之對應的標準是HB6096-SZ-01。ARINC429總線(xiàn)結構簡(jiǎn)單、性能穩定，抗干擾性強。最大的優(yōu)勢在于可靠性高，這是由于非集中控制、傳輸可靠、錯誤隔離性好。

　　429總線(xiàn)采用雙絞屏蔽線(xiàn)傳輸信息，通過(guò)一對雙絞線(xiàn)反相傳輸，具有很強的抗干擾能力。而調制方式則采用雙極歸零制的三態(tài)碼方式，即信息由“高”、“零”和“低”狀態(tài)組成的三電平狀態(tài)調制。429電纜上的信號及經(jīng)電平轉換后的信號如圖1所示。429總線(xiàn)每一個(gè)字為32位，它的字同步是以傳輸周期至少4位的時(shí)間間隔也就是4位碼字為基準的。

　　圖1 429信號及電平轉換后的波形

　　2 系統總體方案

　　429總線(xiàn)接口板的主要功能是在429信號及相關(guān)外設之間起到橋梁作用，它既能接收雙極歸零制的429信號并將其轉換為數字信號送入計算機或其它設備，又可將計算機或其它設備發(fā)出的數字信號轉換為429信號輸出。本文介紹的總線(xiàn)接口板采用FPGA和DSP實(shí)現四路429信號接收通道和四路429信號發(fā)送通道，且每路通道之間相互獨立。在這個(gè)接口板中，每?jì)蓚€(gè)數據字之間的時(shí)間間隔可調，每一個(gè)收發(fā)通道能單獨定義字間隔長(cháng)度，每個(gè)通道校驗方式可單獨定義為奇校驗或偶校驗，數據發(fā)送可以選擇單幀發(fā)送或自動(dòng)重復發(fā)送(重復發(fā)送某一幀)。

　　整個(gè)接口板由調制電路、解調電路、FPGA、DSP和雙口RAM組成，如圖2所示。

　　圖2 接口板硬件結構圖