基于80C196KC的ARINC429总线接口板设计
发布时间:2008/9/1 0:00:00 访问次数:1096
【摘要】 基于ｉｎｔｅｌ１６位单片机８０ｃ１９６ｋｃ的ａｒｉｎｃ４２９总线接口板包括接收／发送、外扩ｆｌａｓｈｒａｍ、显示接口等模块。协议芯片ｈｓ３２８２和ｈｓ３１８２可以方便的完成数据接收／发送、缓存和转换，并可以控制接收／发送速率。上位机为标准的ｒｓ２３２接口，可以方便的和计算机相连进行软件开发，实现数据的接收／发送及格式的转换。
１ 引言
ａｒｉｎｃ４２９总线是美国航空无线电公司（ａｒｉｎｃ）制定的民用航空数字总线传输标准，又称为ｍａｒｋ３３数字信息传输系统，目前广泛应用于商用及运输飞机上，我国信息产业部也于１９８６年参考ａｒｉｎｃ４２９标准颁布实施了我国自己的航空通信标准ｈｂ－６０９６－８６，其标准和ａｒｉｎｃ４２９基本一致。
传统的ａｒｉｎｃ４２９总线收发板多是直接插到计算机的主板接口上，实现起来过于麻烦，并且要编写相应得驱动程序来实现数据的实时显示和存储。本文介绍了一种基于ｉｎｔｅｌ的１６位单片机８０ｃ１９６ｋｃ的ａｒｉｎｃ４２９总线收发板，它既可以通过串口连接到计算机上，同时又可以实现数据在收发板的存储和显示，设计简单，便于携带，给ａｒｉｎｃ４２９总线的检测带来了很大的方便。
2 ａｒｉｎｃ４２９总线的传输标准及系统整体设计
ａｒｉｎｃ４２９协议规定以串行方式实现数字数据信息的传输，并且只能是单向传输，所以
在总线上只允许有一个发送设备，可以同时有多（不超过２０个）个接收设备，信息编码的基本格式有两种，３２位或２５位数字组成的基本数据单元，无论那种格式都包括８位标志位、
１位奇偶校验位和两位状态位，两种传输格式的不同只是携带数据的长度不同，数据的传输速率有１００ｋｂｐｓ和１２．５ｋｂｐｓ两种，既可以实现高速传输又可以低速传输［１］。
接口板设计的目的是能够实现对ａｒｉｎｃ４２９总线进行数据的接收和发送，，它既能接收双极归零制的４２９信号并将其转换为数字信号送入计算机或其它设备，又可将计算机或其它设备发出的数字信号转换为４２９信号输出。本文介绍的总线接口板以ｉｎｔｅｌ的十六位单片机ｍｃｓ－８０ｃ１９６ｋｃ为核心，实现数据的接收和发送、外围芯片的逻辑控制、数据的存储和显示以及和计算机的接口［３］［４］。ａｒｉｎｃ４２９总线协议芯片ｈｓ－３２８２完成发送时数据的缓存和并行、串行的相互转换，ｈｓ－３１８２为ａｒｉｎｃ４２９总线的驱动芯片，可以实现系统内部逻辑信号与ａｒｉｎｃ４２９所要求的差分信号的转换，同时可以作为发送数据的缓存和调节发送速率，系统的整体框图如图１所示：
图１ 系统的整体框图
３ 接口板的硬件设计
ａｒｉｎｃ４２９总线协议芯片和驱动芯片
ａｒｉｎｃ４２９的接收电路已经有了工业标准的芯片组，其中以ｈａｒｒｉｓ公司生产的ｈｓ－３２８２和ｈｓ－３１８２最为流行，ｈｓ－３２８２是总线协议芯片，ｈｓ－３１８２是总线驱动芯片，都满足ａｒｉｎｃ４２９的通信标准。
ｈｓ－３２８２是十六位宽的计算机数据总线和ａｒｉｎｃ４２９总线的接口，它有２接收通道和一个发送通道，ｈｓ－３１８２是实现电平的转换，有关于这两个芯片的介绍很多，这里就不再说明。由于ａｒｉｎｃ４２９总线的数据宽度为３２位，而ｈｓ－３２８２的数据位宽为１６位，因此用了两个字ｗｏｒｄ１、ｗｏｒｄ２与计算机交换收发的３２位ａｒｉｎｃ４２９总线上的数据，其数据的对应关系如表１和表２所示［２］：
表1. word1与arinc429总线数据位的关系
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