ARINC429通信技术（课件PPT）

ARINC429通信技术一.什么是ARINC429总线三.ARINC总线通信控制二.ARINC总线的特点一.什么是ARINC429总线ARINC429总线协议是美国航空电子工程委员会(AirlinesEngineeringCommittee)于1977年7月提出的，并于同年发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 并获得批准使用，它的全称是数字式信息传输系统(DigitalInformationTransmissionSystem)。协议标准规定了航空电子设备及有关系统间的数字信息传输要求。ARINC429广泛应用在先进的民航客机中，如B-737、B-757、B-767，俄制军用飞机也选用了类似的技术。ARINC429总线结构简单、性能稳定，抗干扰性强。最大的优势在于可靠性高。飞机上的ARINC429数据总线，用于在系统和设备之间传送上千种不同类型的参数，如航向、真空速、马赫数等。二.ARINC429总线的特点1.传输方式单向方式。信息只能从通信设备的发送口输出，经传输总线传至与它相连的需要该信息的其他设备的接口。但信息决不能倒流至已规定为发送信息的接口中。在两个通信设备间需要双向传输时，则每个方向上各用一个独立的传输总线。由于没有1553B总线的BC，信息分发的任务和风险不再集中。图中，传输系统连接的是X、Y、Z三个机件，数据信息在一对屏蔽线上以单向方式传输，即由X的A端向Y和Z的A端传送数据，而Y和Z只将需要的数据译出。起这种传输作用的双绞屏蔽线称为通用数据传输总线。另一种称为专用数据传输总线的只能把数据向一个接收端传输，如从Z的C端传输到X的D端。2.驱动能力每条总线上可以连接不超过20个的接收器。由于设备较少，信息传递有充裕的时间保证。3.传输速率分高低两档，高速工作状态的位速率为100Kb/s。系统低速工作状态的位速率应用在12Kb/s~14.5Kb/s范围内。选定内容后的位速率其误差范围在1%之内。高速率和低速率不能在同一条传输总线上传输。发送系统如图所示。4.调制方式数据字以双极回零脉冲形式发送。双极回零脉冲调制：发送出去的脉冲串有三个电平高电平Hi，其典型值：＋10V，表示数据的逻辑“1”。中电平NULL，典型值：0V，表示自身时钟，维持自身同步。低电平Lo，典型值：－10V，表示数据的逻辑“0”。字与字之间以一定间隔（占４位中电平0V）分开，这个间隔还作为字同步。5.同步方式传输的基本单位是字，每个字由32位组成。位同步信息是在双极归零码信号波形中携带着，字同步是以传输周期间至少4位的零电平时间间隔为基准，紧跟该字间隔后要发送的第一位的起点即为新字的起点。ARINC429数据总线上传输的数据字，使用BNR码和BCD码两种类型，这两种类型的数据字结构相似。每个数据字含有五个部分：1、标号（Label）2、源/目的识别符（source/destinationidentifier,记作SDI）3、数据组（Data）4、符号/状态标志（symbol/statusmatrix,记作SSM）5、奇偶校验位（Paritybit,记作P）ARINC429BCD基本格式１个数据字有32位，它被分为5段，BCD格式为：标志码（Label），第1-8位；源／目的地识别码（SDI），第9-10位；数据区（Data），第11-29位；符号状态码（SSM），第30-31位；奇偶校验位（Parity），第32位1个数据字传输1个参数（如速度、温度等）。利用BCD格式进行传输的数据有：偏流角、测距机测出的距离、真空速、升降速率、无线电高度表测量的高度、选定的决断高度、全温、格林威治时间等。ARINC429BCD基本格式BCD字格式——标志码1.标志码（Label）对传输的每一个参数都规定了标号,用以识别信息类型。就是说,知道标号就知道所测量或所传输的是什么参数。标志码有8位，分成3段，它是八进制数，代表0-377.八进制码二进制码00001001201030114100510161107111下图给出了ARINC429数字信息传输系统传输的各项信息的单位、范围、分辨率等。标志码参数名称单位范围（刻度）分辨率066纵向重心％MAC0～100.000.01067横向重心％MAC0～100.000.01125格林威治时间小时：分0～23.59.90.1165无线电高度表英尺±799.90.1170选定决断高度（EFI）英尺0～25001.0200偏流度±1800.1201测距机距离海里-1～399.990.01230真空速海里/小时100～5991.0231全温℃-060～+0991.0232升降速率英尺/分±20.00010.0BCD字格式——源／目的地识别码（SDI）数据字的第9、第10两位用于源／目的地识别码。当需要将一些专用字输送到一个多系统的特定系统时，就可以用SDI来判明字的目的地。数据接收器将判明字内所包含的装置的编码（1，2或3），编码00为全部呼叫码（ALLCALL），它表示将该字送到所有的装置。第10位第9位装置号00全部呼叫011102113BCD字格式——数据区数据区由BCD字格式第11位到第29位（离散功能）组成。8421BCD码简介其数据区表示的数据是2235，由标识码201可知，这个参数是DME距离。小数点的位置由各参数要求的分辨率决定。DME的分辨率为0.01。DME距离是：2235×0.01=22.35海里2928272625242322212019181716151413121100000100010001101014218421842184218421第1字符第2字符第3字符第4字符第5字符BCD字格式——符号状态码（SSM）BCD字的特性，如方向、符号、数值等均由SSM来识别。SSM也可表明数据发生器硬件的状态，是无效数据还是试验数据等。BCD码的第30位和第31位是SSM的状态码。位数BCD数据字特性303100正、北、东、右、向台、上01无计算数据10功能试验11负、南、西、左、背台、下BCD字格式——符号状态码（SSM）如果源系统不能向一个功能正常的系统提供可靠信息，则认为发送的是无效数据。无效数据有两种，一种是无计算数据（NCD），另一种是失效警告。因其他系统故障而使源系统不能计算可靠数据的，称为无计算数据。这时，SSM为01，源系统通知输出无效。在这种情况下，系统的指示器上是否出现故障旗，则视需要而定。当系统的监视器检测到一个或几个故障时，称为“故障警告”。这时，源系统便中止向数据总线提供有效数据，并通知其输出无效。当SSM为10时，则表示源系统在进行功能试验，数据或者由功能试验产生，或者由指令给出。BCD字格式——奇偶校验位ARINC429数字信息传输系统奇偶校验位逻辑值提供的是奇数奇偶校验。数据发送器根据当前1—31位的逻辑“1”来决定第32位的逻辑值；使整个32位的逻辑“1”的个数始终是奇数。经过传输后，接收系统再求一次每个字的逻辑“1”的个数，如果仍是奇数，则可认为传输有效，否则便认为无效。BNR字格式BNR字格式提供了一个比较宽的数值和角度表示范围。利用BNR字格式进行传输的数据有：重量，选定航道，航向，高度和燃油量等。ARINC429BNR基本格式BNR格式基本上与BCD格式相同，只不过数据区的位数稍有变化，即：数据区（Data），第11-28位；符号状态码（SSM），第29-31位；其余各位均与BCD相同。BNR字的数据区BNR字的数据区由第11到第28位组成。最低有效位（LSB）和最高有效位（MSB）分别为第11位和第28位。如果传输的信息少于整个数据区，则用二进制零或有效数据填入填充位。BNR字的数据区如果数据为负数，则由符号状态码表示其负号(第29位为1)，而负数作为正数的补码进行编码。数据组中的二进制码不是真值，要换成原码，即补码逐位求反码再在末位加1得原码。对于航向、航道、航迹一类的角度参数，在0°～180°范围内按正数编码，在180°——360°范围内，则将其换算成相应的负角度数后再进行编码。BNR字的数据区例：参数：总气温（TotalAirTemp），八进制标号=211ARINC429规定总气温的最大值为5120C，第29位=1按最后得到的二进制码计算温度值总气温=-5120C(1/32+1/64+1/512+1/1024+1/2048)=-25.750C282726252423222120191817161514131211位11110011001pPPpPPP数据00001100110pPPpPPP反码00001100111pPPpPPP末位加1BNR字的符号状态码（SSM）BNR字格式的符号状态码由两部分组成。第一部分是第29位，它表明字的性质，如方向、正负等。另外，在不需要符号时，第29位也是0。符号状态码的第二部分是第30位和第31位，它表明数据发送器硬件的状态，当编码为11时，表示该硬件工作正常。位数BNR数据特性3130位数BNR数据特性00故障警告2901无计算数据（NCD）0正、北、东、右、向台、上10功能测试1负、南、西、左、背台、下11正常工作BNR字的符号状态码（SSM）当第30位为0，第31位为1时，表示源系统在进行功能校验，这时所发送的数据也是由功能校验提供的。如果在功能校验期间探测到系统有故障，那么SSM编码就变为00（故障警告）。如果计算数据不可靠不是由系统故障造成的，则SSM编码变为01，表示无计算数据（NCD）。当系统监视器探测到一个或几个故障时，SSＭ编码也为00（故障警告），从而表明输出的BNR字无效。这时，系统指示器上出现故障旗。三.ARINC429总线通信控制文件、数据传输采用命令、响应协议进行，其传输数据为二进制数据字和ISO5号字母表字符两种。文件的结构形式是一个文件由1个~127个 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 组成，一个记录又由1个~126个数据字组成。1、文件、数据传输协议　　当发送器有数据要数据要送往接收器时，发送器具通过传输总线发送“请求发送”初始字，接收器收到此初始字后，通过另一条总线以“清除发送”初始字作为应答，表示接收器准备好可以接收数据。发送器收到此应答，先发送第一个记录。2、传输控制字　　传输字包括初始字，中间字和结束字，文件传输用每个字的第30位、第31位表示字类型，文件传输数据为ISO5号字母和二进制数据字。文件传输的标号根据文件的应用而定，包括管理计算机系统相互通信等，如需要有优先级操控能力，有必要给这些应用中的文件分配一个以上的标号。放映结束感谢各位的批评指导！谢谢！让我们共同进步