一種航管應(yīng)答機(jī)高度模擬器設(shè)計與實現(xiàn)

2.2 ARINC429接口電路

實現(xiàn)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(jìn)行開發(fā)設(shè)計。目前選用專用接口芯片構(gòu)建ARINC429接口電路是性價比較高的實現(xiàn)方式。由于HI-6010是專用于8位數(shù)據(jù)總線的ARINC429接口芯片，與8位單片機(jī)AT89C52的硬件接口簡單，因而本系統(tǒng)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(xiàn)ARINC429協(xié)議的主體。HI-8586和HI-8588分別用于ARINC429發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)時信號的電氣特性調(diào)理與適配。

3 軟件流程設(shè)計

為了方便的程序的編寫與調(diào)試，軟件語言采用C語言，程序采用模塊化結(jié)構(gòu)。根據(jù)軟件的功能將整個程序分為顯示子程序、高度數(shù)據(jù)采集子程序、高度碼處理、發(fā)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(jī)系統(tǒng)及其外圍接口電路進(jìn)行初始化，顯示并發(fā)送默認(rèn)高度數(shù)據(jù)，然后循環(huán)判斷高度數(shù)據(jù)輸入數(shù)值是否變化，如果變化，則調(diào)用高度數(shù)據(jù)采集子程序，對輸入的高度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并顯示，如果輸入高度數(shù)據(jù)超出高度數(shù)值范圍，則通過顯示子程序處于閃爍狀態(tài)，提醒操作者輸入高度數(shù)據(jù)越界。否則調(diào)用高度碼處理子程序，對高度數(shù)據(jù)進(jìn)行格雷碼轉(zhuǎn)換，并在同步字節(jié)數(shù)據(jù)的配合下，計算出校驗字節(jié)，最終形成32位的高度碼數(shù)據(jù)。

在高度碼處理子程序中，主要包括高度3位編碼數(shù)G1G2G3的求解及其高度格雷碼的轉(zhuǎn)換、校驗字節(jié)的計算等過程。默認(rèn)高度數(shù)據(jù)是實際高度數(shù)據(jù)的1/100，首先對將輸入的數(shù)據(jù)高度加上12，由于G1、G2、G3的權(quán)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(shù)的求解既是將高度數(shù)據(jù)除以各自的權(quán)值再取整即可得到。對編碼數(shù)G1格雷碼的轉(zhuǎn)換由于最大值是15，不存在循環(huán)編碼的問題，因而可直接按照表1中各類數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系順序查表即可。對于編碼數(shù)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(jié)論

采用單片機(jī)為核心，通過擴(kuò)展RS-422接口和ARINC429接口轉(zhuǎn)換電路及必要的顯示和控制電路構(gòu)建的航管應(yīng)答機(jī)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(yīng)答機(jī)檢測儀器費用，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠、操作簡便、性價比高等特點，已廣泛的應(yīng)用于航管應(yīng)答機(jī)在地面的各級檢測和維修，取得了良好的軍事和經(jīng)濟(jì)效益。