ARINC429總線內回繞電路優化設計方法

郭 鑫，薛昭洋，陳 奎，王山虎，於二軍

(航空工業西安航空計算技術研究所，陜西 西安 710068)

0 引言

ARINC429通信總線是航空電子技術中，一類穩定、可靠的數據總線形式，其依據ARINC429規范，規定了航空電子設備(系統)間的數字信息傳輸要求。國內外多種機型中，將ARINC429總線，聯同1553B、CAN、AFDX等總線，作為機上主要的通信總線[1]。

1 ARINC429總線簡介

ARINC429總線是基于數字信息傳輸系統(Digital Information Transfer System,DITS)規范的數據總線，在民用航空通信領域應用廣泛[2]。ARINC429總線具有結構簡單、性能穩定、抗干擾性強、數據精度高等優點[3]。連接方式上，串行ARINC429總線標準規定，429總線以差分輸出的平衡方式工作，為面向接口型的單向廣播式傳輸總線。ARINC429總線標準還規定，429總線上只允許有1個發送器，但可以有最多20個接收器；數據采用雙絞屏蔽線進行異步傳輸。電平特征上，429總線采用雙極性歸零碼的三態調制編碼方式，調制信號有“高”、“零”、“低”三種電平狀態。傳輸速率方面，429總線可配置成高速(100 kHz)、低速(12.5 kHz)兩種模式。傳輸協議方面，429總線在物理層上，1個數據包包含32位數據，具體的數據格式定義如圖1所示。

圖1 ARINC429規范數據格式

圖1中，bit31表示高位，bit0表示低位，Parity指奇偶校驗(ARINC429總線標準使用奇校驗)，SSM表示信號/狀態矩陣，用于描述某次傳輸的數據性質，DATA表示數據，SDI表示數據起源/目的地，LABEL域表示數據類型，不同數據類型指代飛機上不同的子系統。傳輸時，按照LABEL→SDI→DATA→SSM→Parity的順序，其中LABEL域先傳輸高位再傳輸低位，DATA域先傳輸低位再傳輸高位，故接收方接收到429字時，需要對LABEL域進行逆序處理。

2 問題描述

機載計算機ARINC429總線電路設計中，通過FPGA的IP核實現ARINC429收/發協議，外圍再搭配對應的驅動芯片，完成429收/發通道，為常見的設計方式。……