[发明专利]一种航空总线数据的编码解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种编码解码方法。

背景技术

在现代飞机中，航空电子系统的各个子系统间总线信息的传输涉及到数据的编码解码问题。在数据的传输过程中，源节点需要将原始物理数据编码成总线可传输的字/字节形式，经过总线传输到达目的节点，目的节点需要将数据解码为原始物理量，便于用户操作。在现有技术中，由于不同的数据传输总线(如ARINC429总线、1553B总线、RS232/422/485总线)的接口控制文件(Interface Control Document，ICD)定义形式不同，其数据的编码解码方法也有所差异，如对于32位数据的传输，要采用32位编码解码制，而对于16位或8位数据的传输，就要采用16位或8位的编码解码方法，上述方法在其可用领域内还没有形成统一的标准，这就导致了编码解码方法的通用性差，即对于不同位数的数据编码解码要采用不同的编码解码方法。另外，在现有的编码解码方法中，数据的符号位一般只能设在最高位，缺乏灵活性，也不便于数据的整合。

发明内容

为了克服现有技术重用性差和不够灵活的不足，本发明提供一种通用的航空总线数据编码/解码方法及其实现，可以完成32位(ARINC429数据)、16位(1553B数据)和8位(RS232/422/485数据)的编码/解码，同时该方法可以把符号位编码在数据的任何位置，并且可设置多位数据位作为符号位。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下。

编码方法包括以下步骤：

步骤一、确定待编码数据的所有属性。根据ICD可知，这些属性包括编码后数据的有效值最高位为D_h、最低位为D_l、最低位权值为Q、符号矩阵(数据符号矩阵用m_GEZ和m_LTZ表示，为32位整数，其中符号矩阵m_GEZ恒为0x00000000。若数据为有符号数，且D_i位为符号位，则符号矩阵m_LTZ对应的D_i位为1，其他位全为0；若数据为无符号数，则符号矩阵m_LTZ为0x00000000)、数据的最大值m_Max、数据的最小值m_Min。

步骤二、确定待编码数据的数值。设待编码数据为浮点数v，若v大于或等于m_Max，则v取为m_Max；若v小于或等于m_Min，则v取为m_Min；若v在m_Max和m_Min两者之间，则v不变。

步骤三、设v1、v2、v3、v4、S1为中间变量，且为双字。考虑到计算机系统的舍入误差，采用以下提供精度算法：v为非负数时，将(v/Q+0.5)取整后赋给v1；v为负数时，将(v/Q-0.5)取整后赋给v1。

步骤四、先把1L(表示无符号的长整数0x00000001)左移D_l位，将得到的结果与v1相乘再赋给v2，同时计算出编码后数据所占的有效数据位数nBits，nBits＝D_h-D_l+1。进一步，计算编码后有效数据位的最大值，并将其左移D_l位，所得结果为双字Mask，即Mask＝((1L＜＜nBits)-1)＜＜D_l，然后把v2和Mask作与运算，将所得结果赋给v3。

步骤五、符号处理。将m_GEZ与m_LTZ作异或运算，结果赋给双字Sign。当v是非负数时，把Sign与m_GEZ作与运算，结果赋给S1；当v是负数时，把Sign与m_LTZ作与运算，结果赋给S1。最后将v3与S1作或运算，并将结果赋给v4。

步骤六、v4数据即为编码结果。

解码方法包括以下步骤：

步骤一、确定待解码数据的所有属性。根据ICD可知，这些属性包括解码后数据的有效值最高位为D_h、最低位为D_l、最低位权值为Q、符号矩阵(数据符号矩阵用m_GEZ和m_LTZ表示，为32位整数，其中符号矩阵m_GEZ恒为0x00000000。若数据为有符号数，且D_i位为符号位，则符号矩阵m_LTZ对应的D_i位为1，其他位全为0；若数据为无符号数，则符号矩阵m_LTZ为0x00000000)、数据的最大值m_Max、数据的最小值m_Min。

步骤二、计算需要解码的有效数据位数nBits＝D_h-D_l+1。

步骤三、计算解码前有效数据位的最大值Mask，即Mask＝(1I＜＜nBits)-1。