基于PCI總線的ARINC429接口卡設計

摘要：利用PCI專用接口芯片PCI9052和DEI1016 429總線收發(fā)芯片設計了ARINC429接口卡，采用DSP作為主控CPU完成數(shù)據(jù)自動處理，用雙口RAM完成DSP與PCI總線數(shù)據(jù)交換。實驗表明：所設計的接口卡傳輸效率高，可靠性好，開發(fā)簡單。
關鍵詞：PCI總線；ARINC429總線；DSP；雙口RAM；WinDriver

在現(xiàn)代軍、民用飛機和導彈上，系統(tǒng)間需要傳輸大量信息，隨著數(shù)字技術的發(fā)展和微型電子計算機的出現(xiàn)，越來越多的航空電子設備已經采用航空數(shù)據(jù)總線進行通訊。其中ARINC429作為一種數(shù)字信息傳輸系統(tǒng)已成為航空電子系統(tǒng)通訊規(guī)定的航空工業(yè)標準。目前，ARINC429總線廣泛應用與軍事科技領域。從戰(zhàn)斗機到直升機甚至應用于導彈系統(tǒng)中。現(xiàn)有產品中，對ARINC429電路形式各具特點，接口上有基于PCI、ISA、PC／104和VXI，板載處理器有的為MCS-51、Intel80196、Intel80386、FPGA等，功能繁多，使用復雜，也勢必造成了數(shù)據(jù)通訊板卡價格昂貴。采用FPGA現(xiàn)場可編程門陣列的設計雖然能夠簡化硬件設計，但開發(fā)難度大、周期長。本文綜合各個方案特點提出了一種周期短、低成本、具有很高實用價值的基于PCI接口和DSP為主控CPU的ARINC429數(shù)據(jù)接口實施方案，并簡要介紹了軟硬件實現(xiàn)。

1 ARINC429總線簡介
ARINC429是一種單向式廣播式數(shù)字總線，傳輸?shù)慕橘|由雙絞線組成，本質屬于串行通訊范疇。系統(tǒng)規(guī)定，在一對傳輸線上，不允許雙向傳輸數(shù)據(jù)信息，調制方式采用雙極歸零制(BPRZ)三態(tài)碼方式，數(shù)據(jù)發(fā)送時經過二級差分驅動，如圖1所示，前級V+、V-是TTL電平，ARINC429正常傳輸電壓在10±1 V范圍內，并有正負電壓之分，信號電平范圍可以表征3個狀態(tài)，邏輯“1”電平電壓7．25：11V(A B之間)，邏輯“0”電平電壓-7．25：-11 V(AB之間)，空狀態(tài)電平電壓-0．5：0．5V(AB之間)，在連續(xù)傳送數(shù)據(jù)時，每32位字之間至少插入個空狀態(tài)進行隔離，總線數(shù)據(jù)傳輸順序為1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13…32。