来源：国外电子元器件 作者：朱广法 亿珍珍

    1引言

    随着数字技术和计算机技术的不断发展，越来越多的航空电子设备采用了数字化技术，从而使数字传输成为信息传输的主要途径。arinc429是航空电子系统中最常见的通讯总线之一，广泛用于波音(boeing)系列、欧洲空中客车(airbus)等机种。目前国内机载电子大多采用专用测试设备，系统通用性不高，增加了检测成本。本文介绍的arinc429接口板设计灵活、工作可靠、有效地节约了成本，可以缓解当前arinc429设备检测难的窘境，有广阔的应用前景。

    2 系统总体设计

    altera公司在2004年发布了支持cycloneⅱfpga系列的niosⅱ嵌入式微处理器。它是一款通用的risc结构32位cpu，在软件sopc的基础上添加niosⅱ软核和相应的外围接口。对设计进行综合，下载到fpga中就可以设计一个具有特定功能的嵌入式处理器。本设计采用altera公司的fpga—ep2c35，引人嵌入式软核处理器niosⅱ作为系统的主控制器，结合arinc429专用器件和其他外围设备实现数据的收发功能。

    arinc429接口板由数据收发、存储器扩展、监控、pci总线接口等模块组成。niosⅱ控制协议器件hs3282完成发送数据缓存和串并转换(接收时串行转换为并行，发送时并行转换为串行)，hs3182作为3282的驱动器完成差分信号转换及传输速率调节。pc机通过pci总线与接口板通信，实现对发送、接收数据的处理和显示。niosⅱ自带的定时器可以设置为watchdog。系统上电后启动运行，当主程序因外界干扰产生跑飞时对系统进行软件复位，增强了系统的抗干扰能力。系统整体结构图如图1所示。

    3 硬件设计

    3．1 arinc429总线规范

    arinc429总线规范又称mark33数字式信息传输系统(dits：digital information transfer system)，它是专用于航空电子系统的航空工业标准，数据通过一对单向、差分耦合、双绞屏蔽线传输，本质属于串行通讯范畴。总线上只允许有一个发送器，但最多允许有20个接收器。数据字有25 bits和32 bits两种，以双极归零码的形式发送。数据脉冲有三种电平，即高电平，逻辑1(6．5 v～13 v)；中电平(-2．5 v～2．5 v)；低电平，逻辑o(-13 v～6．5 v)。中电平为发送自身时钟脉冲。字与字之间以一定间隔(4位)分开，此间隔作为字同步。arinc429的传输速率为12．5 kb／s(低速)或者100 kb／s(高速)，传输协议比较简单，属于点对点的传输协议。

    3．2 hs3282与hs3182接口电路

    hs3282和hs3182是美国harris公司推出的高性能cmos总线接口电路，能够满足arinc429总线的规范要求及类似的编码定时多路串行数据传输协议。目前，绝大多数arinc429总线接口电路都由它们来实现。hs3282是由两个接收器和一个发送器组成，接收器和发送器分别独立工作。两个独立的接收器直接与arinc429总线相连，当接收到一个数据字后产生相应的读请求信号，等待外部命令对数据的读取。发送器主要由先进先出(fifo)存储器和定时电路组成，fifo存储器可以保存8个32位数据字，定时电路按照arinc规范的要求分隔每个arinc字，并自动产生奇偶校验位。外部提供的工作时钟一般为1 mhz，通过软件控制可以使hs3282的接收和发送模块工作在不同的速率(100kb／s或者12．5 kb／s)，从而使器件的通用性更强。需要注意的是波特率不同时，驱动器hs2182的ca、cb端的外接电容也应该不同，高速传输(100 kb／s)时，ca、cb端应该外接75 pf的电容，低速传输(12．5 kb／s)时，ca、cb端则应外接300 pf的电容。hs3282和hs3182的连接示意图如图2所示。

    3．3 pci总线接口设计

    pci总线是intel公司推出的一种高性能局部总线，其数据总线为32位，且可扩展成64位，最大数据传输速率