资源描述：
《ARINC429总线协议转换器的设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、ARINC429总线协议转换器的设计与实现薛红琳,等ARINC429总线协议转换器的设计与实现DesignandImplementationoftheARINC429BusProtocolConverter薛红琳贵虹云洪学寰吴钊君王强(哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:为了解决虚拟航空验证系统中航电设备仿真数据协议帧兼容性和实时入库的问题,设计了一种工作于RTX实时环境下的ARINC429总线协议转换器。硬件设计采用FPGA+DM642结构,使用FPGA对ARINC429总线信号进行驱动,采用DM642对协
2、议进行编码和解码,并将数据返回到PC端;在PC端使用RTX实时驱动完成上位机数据的交互,以保证协议转换的实时性。经测试,该设计方案能够得到正确的协议转换结果,并满足了虚拟验证系统对实时性的要求。关键词:ARINC429总线协议转换器DM642实时性编码解码中图分类号:TN919+.3文献标志码:AAbstract:Inordertosatisfytheframecompatibilityofprotocolandstorageinrealtimeofsimulationdataforavionicsequipmentinvirt
3、ualaviationverificationsystem,theARINC429busprotocolconverterworkingunderRTXrealtimeenvironmenthasbeendesigned.Inhardwaredesign,FPGA+DM642structureisadopted,FPGAisusedfordrivingtheARINC429bussignals,andDM642isusedforprotocolencodinganddecoding,andreturningthedatatoPC
4、.InPC,toguaranteerealtimeperformancefordataexchange,RTXrealtimedrivingisused.Throughtests,itisfoundthatthedesignschemecanprovidecorrectprotocolconversionresult,andmeettherealtimerequirementforvirtualverificationsystem.Keywords:ARINC429busProtocolconverterDM642Realtim
5、eperformanceEncodingDecoding考价值。0引言1协议转换器总体方案在航空虚拟验证中,需要将不同的航电设备连接[1]到系统中,并对航空系统进行半实物仿真。航空虚拟验证系统通常运行在工业控制计算机ARINC429总线是美国航空电子工程委员会提出并制中,航电设备经过协议转换器后可通过串口、并口、定的一种航空电子总线,为航电系统之间数字数据的USB接口或PCI接口与工控机进行数据交互。相对于传输定义了航空工业标准,是各系统间或系统与设备另外三种接口,PCI总线接口在速率和稳定性方面都间数字信号传输的主要路径。有极
6、大的优势。本文设计的协议转换器将通过PCI总当虚拟试验验证系统中的航电设备进行数据传输线与工控机进行数据交互。在协议转换过程中,需要时,除了遵循ARINC429总线标准外,通常还会根据各进行大量数据的处理,包括协议的编码和解码,这要求设备的特点,将数据打包成不同的协议帧形式。不同协议转换器具有较强的运算能力。DSP处理器在对大协议帧的设备间进行数据交互时,需要对协议帧进行量数据做运算时,相对于ARM和传统单片机都具有很转换[2]。此外,传统的ARINC429总线通常工作在大优势,因而设计的协议转换器将采用DSP作为主控Windo
7、ws环境下,由于Windows系统的时钟精度低[3],核心,完成协议的编码和解码工作,并负责与PCI接口存在航电设备仿真数据难以实时入库的问题。的数据交互。外围功能芯片的电气驱动则通过FPGA来实现,由于FPGA出色的可编程能力,即便是对系统针对以上问题,设计了基于RTX实时环境的进行升级或者外围芯片的更换,也可以通过FPGA的ARINC429总线协议转换器。详细介绍了协议转换器再编程轻易实现。的软硬件设计,并通过试验对协议转换器进行了测试。传统的航空虚拟验证系统工作在Windows环境,测试表明,该设计方案可以很容易拓展到类似
8、的对实具有良好的人机界面,但实时性难以满足。美国时性有较高要求的应用场合,具有很高的工程应用参Ardence公司在不改变Windows内核的前提下,提供了一个附加的实时内核模块RTX。RTX能够与Windows修改稿收到日期:2013-09-10。[4]内核一起
