TMS320F2812與ARINC429數(shù)據(jù)總線之間的通信設(shè)計(jì)

摘要：ARINC429總線是一種應(yīng)用廣泛的航空數(shù)據(jù)總線，主要用于航空電子設(shè)備和系統(tǒng)之間的通信。在描述ARINC429總線和HS-3282的基礎(chǔ)上，提出了TMS320F2812 DSP與ARINC429數(shù)據(jù)總線通信的設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)主要由429數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和CPLD邏輯控制模塊組成。429數(shù)據(jù)收發(fā)模塊采用429專用協(xié)議收發(fā)芯片HS-3282完成429總線數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換和協(xié)議處理，CPLD邏輯控制模塊使用CPLD地址譯碼產(chǎn)生HS-3282所需要的初始化、接收使能、發(fā)送使能信號(hào)，TMS320F2812通過(guò)CPLD邏輯控制對(duì)HS-3282進(jìn)行時(shí)序控制來(lái)完成TMS320F2812與429總線的通信。結(jié)果表明，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)TMS320F2812與ARINC429數(shù)據(jù)的100 kb速率的通信，并完成總線數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。
關(guān)鍵詞：TMS320F2812；ARINC429總線；數(shù)據(jù)傳輸；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

作為機(jī)載電子設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N標(biāo)準(zhǔn)，ARINC429總線以其特有的優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代軍用與民用飛機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。它是美國(guó)航空無(wú)線電公司(ARINC)制定的航空數(shù)字總線傳輸標(biāo)準(zhǔn)，定義了航空電子設(shè)備和系統(tǒng)之間相互通信的一種規(guī)范，因此對(duì)于ARINC429總線通信的研究是有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景。為了使系統(tǒng)能夠?qū)RINC429數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，文中提出了一種基于DSP和ARINC429專用協(xié)議芯片HS-3282的總線數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)方法。

1 ARINC429數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范
ARINC429總線采用雙絞屏蔽線傳輸信息，通過(guò)一對(duì)雙絞線反向傳輸，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。其調(diào)制方式采用雙極歸零制的三態(tài)碼方式，即信息由“高”、“零”和“低”3種狀態(tài)組成。ARINC429總線的1個(gè)數(shù)據(jù)字有32位，32位數(shù)據(jù)字以脈沖形式發(fā)送，采用了雙極歸零調(diào)制，發(fā)送出去的脈沖有3個(gè)電平，即高電平(+10V)、中電平(0V)、低電平(-10V)。高電平為邏輯1，低電平為邏輯0，中電平為發(fā)送自身時(shí)鐘脈沖。429數(shù)據(jù)的兩個(gè)數(shù)據(jù)字之間有4位間隔，這4位間隔作為字同步。一般ARINC429發(fā)送速度有2種：一種為高速，100kbit／s；一種為低速，12．5 kbit／s。通常高速用于軍用飛機(jī)上，低速用于民用飛機(jī)上。ARINC429數(shù)據(jù)格式如表1所示。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)ARINC429總線數(shù)據(jù)信息的接收和發(fā)送。本系統(tǒng)中采用TI公司的DSP芯片TMS320F2812為控制核心和CPLD芯片作譯碼電路控制429數(shù)據(jù)收發(fā)芯片時(shí)序邏輯，配合1片高性能ARINC429數(shù)據(jù)收發(fā)芯片HS-3282和1片ARINC429數(shù)據(jù)發(fā)送驅(qū)動(dòng)芯片HS-3182，形成1個(gè)數(shù)據(jù)接收通道和1個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送通道，由它們構(gòu)成數(shù)據(jù)收發(fā)、串／并、并／串轉(zhuǎn)換的主體，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。