航空通信電臺控制卡的設(shè)計

李洪濤

【摘要】航空通信電臺提供的控制信號來建立電臺工作環(huán)境，為機(jī)載航空通信系統(tǒng)的通信電臺在地面進(jìn)行測試、檢查和維修時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工作的并行和串行控制信號找出，從而以正常電臺工作狀態(tài)來完成航空電臺的地面測試和控制工作。

【關(guān)鍵詞】航空通信電臺 控制卡 控制檢測

通信電臺作為機(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)載計算機(jī)來對其進(jìn)行控制，機(jī)載航空通信電臺通過控制完成電臺內(nèi)話、發(fā)射、數(shù)傳、接收等工作。地面在對機(jī)載航空通信電臺進(jìn)行測試、檢查和維修工作時，就必須建立其需要的控制環(huán)境及電源，給電臺提供通電、檢查、維修、排故等工作處理平臺。基于通信電臺的設(shè)備接口以及通信協(xié)議考慮，選擇采用ISA總線技術(shù)的航空通信電臺控制卡，并通過控制卡的使用從而實現(xiàn)電臺控制工作，幫助通信電臺在地面的通電、檢查、維修、排故等工作有效完成。

一、關(guān)于機(jī)載航空通信電臺控制卡設(shè)計思路

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

l、關(guān)于電臺控制協(xié)議。電臺、ccu通信以及機(jī)載計算機(jī)通常采用的電臺控制信號有并行控制信號以及異步串行信號兩種。并行控制信號通常被ccu通信應(yīng)用來進(jìn)行243應(yīng)急、電臺啟動，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)載航空通信電臺的異步串行信號主要由電臺輸出的電臺自檢信號以及飛機(jī)上的機(jī)載計算機(jī)輸入的控制信號兩部分組成。

2、電臺控制卡設(shè)計要求。電臺控制卡設(shè)計要求主要考慮控制卡的使用功能，通常電臺控制卡則是在電臺控制關(guān)系以及編碼協(xié)議的基礎(chǔ)上，將電臺需要的并行控制數(shù)據(jù)以及串行控制數(shù)據(jù)有效輸出，從而完成對電臺的控制工作到達(dá)電臺需求功能。在隨著機(jī)載航空通信電臺控制技術(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，控制卡還要將電臺輸入的自檢信號讀入完成后還需進(jìn)行譯碼，以此來顯示電臺工作狀況，從而實現(xiàn)電臺和計算機(jī)的雙向通信工作。在當(dāng)下工業(yè)控制計算機(jī)方面主要采用的有EISA總線和ISA總線兩種，再考慮到電臺控制卡必須有通用性這一點，所以進(jìn)行控制卡設(shè)計時選用ISA總線。

二、關(guān)于機(jī)載航空通信電臺控制卡的電路設(shè)計原理

2.1 電路硬件的設(shè)計原理

機(jī)載航空通信電臺控制卡一般包括ISA總線和控制電路、并行信號提供電路、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)生電路的板號將板卡物理地址有效確定，將板卡即插即用功能有效實現(xiàn)，進(jìn)行讀、寫地址控制的譯碼器在IOR、ADR、LOW等控制信號的幫助下將板卡的片選地址有效輸出，并且對數(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、檢測碼的檢驗以及控制碼形成的控制工作。并行控制信號根據(jù)電臺工作的需要將電路進(jìn)行輸出時，要將相應(yīng)的開關(guān)信號進(jìn)行輸出，再通過電平將驅(qū)動電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而對該信號來進(jìn)行驅(qū)動輸出和光電隔離。對需要電路自檢的板卡自檢電路進(jìn)行電路自檢，從而對板卡主要器件的狀態(tài)進(jìn)行判斷。

2.2 通信軟件的設(shè)計原理

為操作方便，通常采用Windows NT平臺的操作界面，將Lab Windows/CV15.5作為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言來進(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)計主要考慮設(shè)計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，再能將電臺檢測數(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)載航空通信電臺控制卡的波特率因子要求異步×16，并且每個字符都要求8位，將有效低電平作為一個起始位，將有效高電平作為一個停止位，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，同時將接受數(shù)據(jù)時命令字確定為17H，確定發(fā)送數(shù)據(jù)時的命令字37H。

結(jié)束語：機(jī)載航空通信電臺控制卡因為使用功能強(qiáng)大以及安全穩(wěn)定性高，在目前被廣泛應(yīng)用與機(jī)載航空通信電臺中，尤其是其控制卡板卡因為擁有即插即用、結(jié)構(gòu)簡單、使用范圍廣、通用性強(qiáng)、性能安全可靠等優(yōu)點，不僅讓控制卡在機(jī)載航空通信電臺中發(fā)揮了重要作用，還從很大程度上帶來了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。