基于PCI總線(xiàn)的ARINC429接口卡設(shè)計(jì)

摘要：利用PCI專(zhuān)用接口芯片PCI9052和DEI1016 429總線(xiàn)收發(fā)芯片設(shè)計(jì)了ARINC429接口卡，采用DSP作為主控CPU完成數(shù)據(jù)自動(dòng)處理，用雙口RAM完成DSP與PCI總線(xiàn)數(shù)據(jù)交換。實(shí)驗(yàn)表明：所設(shè)計(jì)的接口卡傳輸效率高，可靠性好，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單。
關(guān)鍵詞：PCI總線(xiàn)；ARINC429總線(xiàn)；DSP；雙口RAM；WinDriver

在現(xiàn)代軍、民用飛機(jī)和導(dǎo)彈上，系統(tǒng)間需要傳輸大量信息，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和微型電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，越來(lái)越多的航空電子設(shè)備已經(jīng)采用航空數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行通訊。其中ARINC429作為一種數(shù)字信息傳輸系統(tǒng)已成為航空電子系統(tǒng)通訊規(guī)定的航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。目前，ARINC429總線(xiàn)廣泛應(yīng)用與軍事科技領(lǐng)域。從戰(zhàn)斗機(jī)到直升機(jī)甚至應(yīng)用于導(dǎo)彈系統(tǒng)中。現(xiàn)有產(chǎn)品中，對(duì)ARINC429電路形式各具特點(diǎn)，接口上有基于PCI、ISA、PC／104和VXI，板載處理器有的為MCS-51、Intel80196、Intel80386、FPGA等，功能繁多，使用復(fù)雜，也勢(shì)必造成了數(shù)據(jù)通訊板卡價(jià)格昂貴。采用FPGA現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列的設(shè)計(jì)雖然能夠簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)，但開(kāi)發(fā)難度大、周期長(zhǎng)。本文綜合各個(gè)方案特點(diǎn)提出了一種周期短、低成本、具有很高實(shí)用價(jià)值的基于PCI接口和DSP為主控CPU的ARINC429數(shù)據(jù)接口實(shí)施方案，并簡(jiǎn)要介紹了軟硬件實(shí)現(xiàn)。

1 ARINC429總線(xiàn)簡(jiǎn)介
ARINC429是一種單向式廣播式數(shù)字總線(xiàn)，傳輸?shù)慕橘|(zhì)由雙絞線(xiàn)組成，本質(zhì)屬于串行通訊范疇。系統(tǒng)規(guī)定，在一對(duì)傳輸線(xiàn)上，不允許雙向傳輸數(shù)據(jù)信息，調(diào)制方式采用雙極歸零制(BPRZ)三態(tài)碼方式，數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)經(jīng)過(guò)二級(jí)差分驅(qū)動(dòng)，如圖1所示，前級(jí)V+、V-是TTL電平，ARINC429正常傳輸電壓在10±1 V范圍內(nèi)，并有正負(fù)電壓之分，信號(hào)電平范圍可以表征3個(gè)狀態(tài)，邏輯“1”電平電壓7．25：11V(A B之間)，邏輯“0”電平電壓-7．25：-11 V(AB之間)，空狀態(tài)電平電壓-0．5：0．5V(AB之間)，在連續(xù)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，每32位字之間至少插入個(gè)空狀態(tài)進(jìn)行隔離，總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸順序?yàn)?，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13…32。