一種航管應答機高度模擬器設計與實現

2.2 ARINC429接口電路

實現ARINC429接口信號可采用分立元器件搭建，也可選用專用接口芯片如HS-3282/3182、DEI1016/BD429、HI6010/HI8586/8588等，還可以選用FPGA進行開發設計。目前選用專用接口芯片構建ARINC429接口電路是性價比較高的實現方式。由于HI-6010是專用于8位數據總線的ARINC429接口芯片，與8位單片機AT89C52的硬件接口簡單，因而本系統中選用該芯片，其硬件電路原理圖如圖3所示。其中HI-6010是實現ARINC429協議的主體。HI-8586和HI-8588分別用于ARINC429發送數據和接收數據時信號的電氣特性調理與適配。

3 軟件流程設計

為了方便的程序的編寫與調試，軟件語言采用C語言，程序采用模塊化結構。根據軟件的功能將整個程序分為顯示子程序、高度數據采集子程序、高度碼處理、發送子程序等部分。其主程序流程如圖4所示，高度碼處理子程序如圖5所示。

在主程序流程圖中，首先對單片機系統及其外圍接口電路進行初始化，顯示并發送默認高度數據，然后循環判斷高度數據輸入數值是否變化，如果變化，則調用高度數據采集子程序，對輸入的高度數據進行采集并顯示，如果輸入高度數據超出高度數值范圍，則通過顯示子程序處于閃爍狀態，提醒操作者輸入高度數據越界。否則調用高度碼處理子程序，對高度數據進行格雷碼轉換，并在同步字節數據的配合下，計算出校驗字節，最終形成32位的高度碼數據。

在高度碼處理子程序中，主要包括高度3位編碼數G1G2G3的求解及其高度格雷碼的轉換、校驗字節的計算等過程。默認高度數據是實際高度數據的1/100，首先對將輸入的數據高度加上12，由于G1、G2、G3的權值分別是8000、500和100，因而將其除以100后分別為800、50、1，對其各位編碼數的求解既是將高度數據除以各自的權值再取整即可得到。對編碼數G1格雷碼的轉換由于最大值是15，不存在循環編碼的問題，因而可直接按照表1中各類數據的對應關系順序查表即可。對于編碼數G2和G3，由于

，

，C2采用逆序查表編碼還是順序查表編碼取決于G1的奇偶性，G3采用逆序查表編碼還是順序查表編碼取決于G2的奇偶性。

4 結論

采用單片機為核心，通過擴展RS-422接口和ARINC429接口轉換電路及必要的顯示和控制電路構建的航管應答機高度模擬器，在功能上可完全替換原專用氣壓源，大大降低了航管應答機檢測儀器費用，具有結構簡單、性能穩定可靠、操作簡便、性價比高等特點，已廣泛的應用于航管應答機在地面的各級檢測和維修，取得了良好的軍事和經濟效益。