1 改装系统简介

　　飞机航空电子系统的改装，就是把功能相对独立的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。通俗点讲，就是将那些"傻、大、粗、笨"的仪器仪表，集成为"少而精"的智能仪表，减轻飞行员的操作难度。

　　系列多机型改装时的多功能显示器，它将原来分散显示的信息和数据集中在一台多功能显示器上。替换掉原来"老死不相往来"的各种导航仪表，不再需要领航员大量记忆枯燥的数据，减少了仪表种类，节省了宝贵的空间，极大减轻了领航员工作强度。图1中除了地图视频采用lvds外，其它仪表通信都采用arinc429总线。显然，解决多通道的arinc429通信成为本次改装的瓶颈。

　　传统的arinc429通信设计中，大多采用harris公司的hs3282或device engineering公司的dei1016。但在此则极不经济，完成多通道429通信，需要多个芯片和更多的布板空间，功耗也线性增加。

　　特别地，传统的多通道的429需要更加多的cpu中断请求线，需要外部复杂的逻辑设计。ts68c429a则是目前解决多通道429通信最为有效的途径。和传统的"两收一发"的芯片相比较，它是"八收三发"，"一片顶四片"。

2 ts68c429a的主要特征

　　atmel公司的ts68c429a是高性能、多通道、低功耗的cmos型429接口，亦能满足类似的时分多路串行数据通信。

　　整个芯片只需单5v工作电源。它具有8路接收、3路发送。所有的接收通道和发送通道都是彼此互独立，可同时并行工作。8个接收通道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。数据字长是标准的32-bit，25-bit的并不支持。

主要特征有如下几点：

　　8个独立的接收通道；3个独立的发送通道；和所有的ts68k系列的微处理器接口兼容；16-bit数据总线；符合arinc2429接口，归零制编码(return zero code)；支持所有的arinc429数据传输率，最高可达2.5mbit／s，传统的arinc429芯片的速率只有2种可选；多标号能力，传统的芯片要么不检查标号，要么就接收一个指定的标号；校验控制(奇校验、偶校验、无校验，中断能力)；rx、tx的数据率可独立编程；每个发送通道有8个信息单元的fifo；向量式中断；可组成菊花链中断；所有的寄存器都是可直接寻址的；具有自测试能力；工作频率为20mhz；低功耗：400mw。

3 硬件设计

　　ts68c429a接收和发送通道都成倍增加，但毕竟不是通道的简单叠加，不是传统接口的线性扩展，在相关器件选型和设计中需要仔细推敲。

3.1 基本硬件接口

　　基本硬件接口就是和嵌入式cpu的接口电路。根据arinc429数据特点，至少要选16-bk数据总线以上的cpu。ts68c429a和所有的ts68k系列的cpu接口兼容，像ts68000、ts68020都可以只需要增加非常简单的接口逻辑。特别是ts68302完伞可以"无缝连接"。无缝连接就是两个复杂芯片不需要"粘合逻辑"，对应信号直接相连。

在设计基本电路时需要注意以下几点：

3.1.1 嵌入式cpu选型。

　　cpu的数据总线至少应该是16bit的，否则在硬件上要增加字节转发电路，设计复杂度上升。如果在中断响应时想迅速判断中断源，cpu存中断响应时应该能够发出中断响应(iack)信号，由ts68c429输出中断向量，由cpu回读后硬件判断，直接进入对应中断服务例程，节省软件响应时间。除ts68k系列外，符合这个要求的还有最广泛使用在pc机上的x86系列，如inte180486等。显然，ts68c429的中断响应机制，完全类似x86系列中的8259 中断控制器时序，可以直接无缝连接。值得指出的是，x86系列的中断请求是高有效，中断请求信号需要反相。 3.1.2 时钟

　　传统的arinc429芯片只有一个时钟，人多数是1mhz，用以控制收发速率。速率有2种选择，即速率是时钟的十分之一或八十分之一，亦即100k或12.5k。在这里，ts68c429需要2种时钟，系统时钟和arinc429收发时钟。系统时钟clksys用来控制cpu接口时序，应该和cpu时钟相同，在这里直接使用ts68302的输出时钟clk0。在使用其它型号的cpu时，clksys可以直接和cpu时钟连接在一起。clk429使用了定时器输出tout1，用来决定429串行数据传输速率。存使用其它型号的cpu时，也可以设计一个独立的时钟做clk429。

3.1.3 高、低字节访问

　　处理器对ts68c429每次访问都应该是16bit的，除了这里和ts68302的无缝连接，还可以把高字节选通信号(／uds)和低字节选通信号(／lds)一起直接接地。cpu一般足字节编址的，所以应该足a9…a1对应ts68c429的a8…a0。

3.1.4 存储器周期

　　无论是读周期还是写周期，ts68c429都要用／dtack应答cpu。ts68k系列中的／dtack，即数据传输周期应答(data transfer acknowledge)，本质上就是许多cpu的ready信号。如果使用