摘要: 本文简要地介绍了航空电子通讯总线arinc429接口的硬件设计和软件算法。系统设计中具有典型性和实用性。

　　关键词:航空电子；差分输出；航空429总线；环形队列

　　功能相对独立的航空电子系统逐步走向综合，例如将雷达、惯导、gps 和机载计算机联合，组成新型航空图导航系统，各子系统之间的数据通讯变得尤为重要。航空电子系统之间最常的通讯总线是arinc429和1553b。其中 arinc429广泛使用在波音(boeing)系列飞机、欧洲空中客车(airbus)等机种。我国的惯导系统也以arinc429为主要通讯总线。

一. arinc429总线简介

　　arinc429 规范，又称mark33数字信息传输系统(dits---digital information transfer system)，是专为航空电子系统通讯而规定的航空工业标准，解决了原来419规范的许多矛盾和冲突。它忽略了不同厂家航电系统接口的复杂性，为系统互联提供了统一平台。根据规范，数字信息通过一对单向、差分耦合、双绞屏蔽线传输，本质属于串行通讯范畴。数据以32-bit字(word)格式传送。每个字包含1-bit校验位，8-bit标号。标号(label)定义了飞行数据的功能，即保持被传输数据的所属类型，例如属于精度数据、纬度数据等。其余的数据位或以数字（二进制或bcd编码），或以字母编码，根据label而区分成不同的域。为了使通讯完全标准化和防止冲突，所有的飞行功能都已经赋予了特定的标号和数据格式。

　　arinc429数据发送时经过二级差分驱动，如图1波形所示。前级v+、v-是ttl电平，即逻辑1为5v，逻辑0为0v的正逻辑。经过驱动的第二级输出v+、v-电平和参考电压v_ref有关。而差分运算结果是参考电压的2倍。图1表示arinc429逻辑“1”、“null”空数据和逻辑“0”在差分双绞线上电平定义。在连续传送数据时，每个32-bit字之间至少插入4个空(null)状态进行隔离，亦即字间隙。字内格式定义如表1所示。注意，其位号从1开始，不是通常的从0开始的习惯。

表1 arinc429 32-bit字格式定义

二. hs3282芯片和arinc429收发设计

　　目前arinc429 收发器以harris公司的hs3282和hs3182最为著名，分别和device engineering公司的dei1016及bd429完全兼容。hs3282是高性能的cmos型429接口，亦能满足类似的时分多路串行数据通讯。图2是其结构框图, 整个芯片只需单5v工作电源。它具有2路接收、一路发送。接收器和发送器相互独立，同时工作。双通道接收器之间也是独立的并行接收，可以直接连接到 arinc429总线，而不需电平转换。数据字长可以是标准的32-bit或25-bit，接收数据时进行校验，而发送数据时产生校验。内部定时器可自动调整字间隙(word gap)。其发送缓冲是一个8ⅹ32bit的fifo。

　　hs3282和cpu接口比较简单，发送时经常