航空通信電臺(tái)控制卡的設(shè)計(jì)

李洪濤

【摘要】航空通信電臺(tái)提供的控制信號(hào)來建立電臺(tái)工作環(huán)境，為機(jī)載航空通信系統(tǒng)的通信電臺(tái)在地面進(jìn)行測(cè)試、檢查和維修時(shí)提供非常重要的作用。將機(jī)載航空通信系統(tǒng)的控制邏輯和控制關(guān)系作為研究基礎(chǔ)，再將ISA總線應(yīng)用其中，從而研發(fā)出適合機(jī)載航空通信系統(tǒng)所需要的系統(tǒng)控制協(xié)議控制卡，再利用控制卡及其相關(guān)軟件將符合航空電臺(tái)工作的并行和串行控制信號(hào)找出，從而以正常電臺(tái)工作狀態(tài)來完成航空電臺(tái)的地面測(cè)試和控制工作。

【關(guān)鍵詞】航空通信電臺(tái) 控制卡 控制檢測(cè)

通信電臺(tái)作為機(jī)載航空通信系統(tǒng)的重要組成部分，通常由飛機(jī)上的通信控制單元以及機(jī)載計(jì)算機(jī)來對(duì)其進(jìn)行控制，機(jī)載航空通信電臺(tái)通過控制完成電臺(tái)內(nèi)話、發(fā)射、數(shù)傳、接收等工作。地面在對(duì)機(jī)載航空通信電臺(tái)進(jìn)行測(cè)試、檢查和維修工作時(shí)，就必須建立其需要的控制環(huán)境及電源，給電臺(tái)提供通電、檢查、維修、排故等工作處理平臺(tái)。基于通信電臺(tái)的設(shè)備接口以及通信協(xié)議考慮，選擇采用ISA總線技術(shù)的航空通信電臺(tái)控制卡，并通過控制卡的使用從而實(shí)現(xiàn)電臺(tái)控制工作，幫助通信電臺(tái)在地面的通電、檢查、維修、排故等工作有效完成。

一、關(guān)于機(jī)載航空通信電臺(tái)控制卡設(shè)計(jì)思路

在考慮機(jī)載航空通信電臺(tái)控制卡設(shè)計(jì)思路時(shí)，通常要注意兩大部分，即電臺(tái)控制協(xié)議以及電臺(tái)控制卡設(shè)計(jì)要求。

l、關(guān)于電臺(tái)控制協(xié)議。電臺(tái)、ccu通信以及機(jī)載計(jì)算機(jī)通常采用的電臺(tái)控制信號(hào)有并行控制信號(hào)以及異步串行信號(hào)兩種。并行控制信號(hào)通常被ccu通信應(yīng)用來進(jìn)行243應(yīng)急、電臺(tái)啟動(dòng)，以及音頻濾波器寬窄以及、設(shè)備1553B總線地址、工作頻率波段、通信方式選擇等工作，TTL電平開關(guān)量被用于所有的并行控制信號(hào)中，且其通過變化高低電平來控制相應(yīng)的功能；機(jī)載航空通信電臺(tái)的異步串行信號(hào)主要由電臺(tái)輸出的電臺(tái)自檢信號(hào)以及飛機(jī)上的機(jī)載計(jì)算機(jī)輸入的控制信號(hào)兩部分組成。

2、電臺(tái)控制卡設(shè)計(jì)要求。電臺(tái)控制卡設(shè)計(jì)要求主要考慮控制卡的使用功能，通常電臺(tái)控制卡則是在電臺(tái)控制關(guān)系以及編碼協(xié)議的基礎(chǔ)上，將電臺(tái)需要的并行控制數(shù)據(jù)以及串行控制數(shù)據(jù)有效輸出，從而完成對(duì)電臺(tái)的控制工作到達(dá)電臺(tái)需求功能。在隨著機(jī)載航空通信電臺(tái)控制技術(shù)的更新，在關(guān)于使用的控制卡上也有了更高要求，除了完成以上工作外，控制卡還要將電臺(tái)輸入的自檢信號(hào)讀入完成后還需進(jìn)行譯碼，以此來顯示電臺(tái)工作狀況，從而實(shí)現(xiàn)電臺(tái)和計(jì)算機(jī)的雙向通信工作。在當(dāng)下工業(yè)控制計(jì)算機(jī)方面主要采用的有EISA總線和ISA總線兩種，再考慮到電臺(tái)控制卡必須有通用性這一點(diǎn)，所以進(jìn)行控制卡設(shè)計(jì)時(shí)選用ISA總線。

二、關(guān)于機(jī)載航空通信電臺(tái)控制卡的電路設(shè)計(jì)原理

2.1 電路硬件的設(shè)計(jì)原理

機(jī)載航空通信電臺(tái)控制卡一般包括ISA總線和控制電路、并行信號(hào)提供電路、板卡自檢電路、串行數(shù)據(jù)碼接收和發(fā)送電路等工作的控制管理。產(chǎn)生電路的板號(hào)將板卡物理地址有效確定，將板卡即插即用功能有效實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行讀、寫地址控制的譯碼器在IOR、ADR、LOW等控制信號(hào)的幫助下將板卡的片選地址有效輸出，并且對(duì)數(shù)據(jù)總線緩沖器進(jìn)行控制從而完成數(shù)據(jù)傳輸方向的有效管理，利用控制電路和ISA總線接口將控制數(shù)據(jù)的譯碼、編碼以及讀入監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理工作有效完成。串行數(shù)據(jù)碼將電路有效接收和發(fā)送來完成對(duì)數(shù)據(jù)波特率設(shè)定的輸入和輸出、控制差分?jǐn)?shù)據(jù)輸出和輸入、檢測(cè)碼的檢驗(yàn)以及控制碼形成的控制工作。并行控制信號(hào)根據(jù)電臺(tái)工作的需要將電路進(jìn)行輸出時(shí)，要將相應(yīng)的開關(guān)信號(hào)進(jìn)行輸出，再通過電平將驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而對(duì)該信號(hào)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)輸出和光電隔離。對(duì)需要電路自檢的板卡自檢電路進(jìn)行電路自檢，從而對(duì)板卡主要器件的狀態(tài)進(jìn)行判斷。

2.2 通信軟件的設(shè)計(jì)原理

為操作方便，通常采用Windows NT平臺(tái)的操作界面，將Lab Windows/CV15.5作為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言來進(jìn)行開發(fā)完成，以下就主程序和串行數(shù)據(jù)碼程序展開說明。關(guān)于主程序，其設(shè)計(jì)主要考慮設(shè)計(jì)的主程序能完成板卡初始化控制，并能有效判斷設(shè)備工作的狀態(tài)，同時(shí)完成板卡電路的電路自檢工作，將數(shù)據(jù)碼的輸出和編碼工作有效控制，再能將電臺(tái)檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理和輸入有效完成。關(guān)于串行數(shù)據(jù)碼程序的設(shè)計(jì)要求，就要考慮USART工作在異步方式上的波特率因子，通常適用機(jī)載航空通信電臺(tái)控制卡的波特率因子要求異步×16，并且每個(gè)字符都要求8位，將有效低電平作為一個(gè)起始位，將有效高電平作為一個(gè)停止位，并通過奇校檢允許接受和發(fā)送，將825IA的方式控制字確定為5EH，同時(shí)將接受數(shù)據(jù)時(shí)命令字確定為17H，確定發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的命令字37H。

結(jié)束語：機(jī)載航空通信電臺(tái)控制卡因?yàn)槭褂霉δ軓?qiáng)大以及安全穩(wěn)定性高，在目前被廣泛應(yīng)用與機(jī)載航空通信電臺(tái)中，尤其是其控制卡板卡因?yàn)閾碛屑床寮从谩⒔Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用范圍廣、通用性強(qiáng)、性能安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，不僅讓控制卡在機(jī)載航空通信電臺(tái)中發(fā)揮了重要作用，還從很大程度上帶來了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。