ARINC429

ARINC429总线在航空物探测量系统集成中的应用

作者：米耀辉周坚鑫等

来源：《现代电子技术》2013年第07期

摘要：为了提高航空物探测量系统中数据通信的稳定性，精简系统集成的复杂程度，借鉴ARINC429通信总线技术在航空电子系统中应用，将其应用于航空物探测量系统中。设计基于TS68C429A和DEI1016的ARINC429的发送和接收电路，从而改进航空物探系统数据传输方式，提高测量数据的收录质量，精简接口设计种类。

关键词： ARINC429；航空物探系统；数据通信； TS68C429A； DEI1016

中图分类号： TN925?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）07?0115?04

0 引言

航空物探测量系统需要将专用物探测量设备（如磁力仪）、高度计、定位系统、数据收录仪等各个功能相对独立的测量设备或子系统进行综合集成，将多个所测的参量数据传输到数据收录仪中，集中收录到同一个文件中。因此各个测量子系统与数据收录仪之间的数据传输方式直接决定收录数据的质量，是系统集成过程中的重点。

ARINC429 数据总线是美国航空无线电公司（ARINC）专为航空电子系统制定的数字总线传输标准，是机载电子设备之间常用的串行通信标准，它为系统互联提供统一平台。

ARINC429总线性能优良，其传输速率高，可靠性好，广泛应用在先进的客机及一些军用飞机航空电子系统的数据传输中，将原来分散的信息和数据进行集中，实现功能独立的子系统的综合[1]。

航空物探测量系统需要将各测量设备所获取的数据集中收录于同一台设备上，因此借鉴ARINC429 数据总线在航空电子系统中的应用，将ARINC429总线应用于航空物探系统集成中能够提高数据传输速率和稳定性，并大幅度减轻机上电缆质量，大大精简线路布局，使集成后的系统更加精简。

1 ARINC429总线

ARINC429总线是一种单向广播式数据总线，数据传输采用差分信号，具有很强的抗干扰能力，传输距离较远。信息为单向传输，总线上只允许有1个发送设备，可以有多个（小于20个）接收设备，接收和发送是相互独立的。使用一对单向、差分耦合、双绞屏蔽线，以串行方式传输数字信息。每条线上的信号电压范围为- 5～+5 V，一条线称为A（或+），另一条

线称为B（或-）。信息传送的速率有高速和低速两种方式，高速传输的速率为100 Kb/s，低速传输的速度[2?4]为12～14.5 Kb/s。

ARINC429信息传输采用双极性归零制三态码调制方式（BNR码），即由高、零、低状态组成的三电平状态调制信号。发送器/接收器的输出/输入差动电平范围如图1所示。

ARINC429通信一般采用带有奇校验的32位信息字，主要包括五部分：奇偶校验位（P）、符号/状态位（SSM）、数据区（DATA）、源/目标标识位（SDI）和标志位（LABEL）；它们的发送顺序为：标志位、源/目标标识位、数据区、符号/状态位和奇偶校验位。其中标志位发送顺序与正常顺序相反，先发送高位再发送低位，

ARINC429信息传输电平范围

ARINC429信息字格式

[位号＼&32＼&31～30＼&29～11＼&10～9＼&8～1＼&功能＼&奇偶位＼&状态位＼&数据位＼&源/目标标识符＼&标识符＼&]

2 系统设计

2.1 系统整体设计

航空物探测量系统数据传输方式采用ARINC429总线，总线电缆采用双绞屏蔽线，并进行屏蔽接地，提高传输过程中的抗干扰能力[5]。图2为采用ARINC429总线进行集成的总体框图。航空物探测量系统采用ARINC429实现的是单工通信，结构为多个数据发送端，一个数据接收端（收录仪）。因此每个测量设备中要集成单通道发送模块，数据收录仪中集成多通道接收模块。

采用ARINC429总线进行集成的总体框图

2.2 ARINC429数据的编码

ARINC429通信采用32位字长数据格式，因此需要将要发送数据按照ARINC429协议格式进行编码。发送端根据要发送的参数信息，确定发送数据的标示符、符号/状态位、奇偶校验位和源/目的标识码等，组合成32位数据字进行发送。接收端通过标示码和SDI对接收数据进行参数类型识别解码，从而对接收数据进行处理记录[6]。