DSP+FPGA的機載總線接口板研究(一)

ARINC429總線接口板的研制，實現多通道ARINC429總線數據的接收和發送，成為目前對飛機機載總線接口研究的重點。

　　1 ARINC429總線簡介

　　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航空運輸的工業標準。

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

　　429總線采用雙絞屏蔽線傳輸信息，通過一對雙絞線反相傳輸，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碼方式，即信息由“高”、“零”和“低”狀態組成的三電平狀態調制。429電纜上的信號及經電平轉換后的信號如圖1所示。429總線每一個字為32位，它的字同步是以傳輸周期至少4位的時間間隔也就是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總線接口板的主要功能是在429信號及相關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出的數字信號轉換為429信號輸出。本文介紹的總線接口板采用FPGA和DSP實現四路429信號接收通道和四路429信號發送通道，且每路通道之間相互獨立。在這個接口板中，每兩個數據字之間的時間間隔可調，每一個收發通道能單獨定義字間隔長度，每個通道校驗方式可單獨定義為奇校驗或偶校驗，數據發送可以選擇單幀發送或自動重復發送(重復發送某一幀)。

　　整個接口板由調制電路、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