[发明专利]双收双发可编程ARINC429通讯接口芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要适用于航空发动机电子控制器中大量使用的一种ARINC429接口芯片，特别是具有多种通讯速率的可编程通讯芯片，能实现ARINC429双收双发ARINC429通讯专用芯片。

背景技术

随着数字技术的发展和微型电子计算机的出现，越来越多的航空电子设备已经采用航空数据总线进行通讯。其中ARINC429作为一种数字信息传输系统已成为航空电子系统通讯规定的航空工业标准。ARINC429是定义航空电子设备和系统且彼此之间相互通信的一种规范，是由ARINC(美国无线电技术公司)于1977年09月发表并获得使用的技术标准。ARINC429使用一种单向数据传输标准。ARINC429技术标准将航空总线描述为“开环”传送模式。这种类型总线被描述成支持多接收器的单工总线。在一条总线上只能有一个发送器，发送器一直处于发送信号状态：或者发送32位字，或者是空信号。而一条总线至少有一个接收器，最多可以有20个。ARINC429总线上是一对单向、差分耦合、双绞屏蔽线。每条线上的信号电压范围为+5V到-5V之间。一条线称为A(或+)，而另一条线称为B(或-)。线路上的码型为双极性归零码。现有产品中对ARINC429电路形式各具特点，接口上有基于PCI、ISA、PC/104和VXI，板载处理器有的为MCS-51、Intel80196、Intel80386、FPGA等，功能繁多，使用复杂，也势必造成了数据通讯板卡价格昂贵。采用FPGA现场可编程门阵列的设计虽然能够简化硬件设计，但开发难度大、周期长。ARINC429是一种单向式广播式数字总线，传输的介质由双绞线组成，本质属于串行通讯范畴。系统规定在一对传输线上，不允许双向传输数据信息，调制方式采用双极归零制(BPRZ)三态码方式，数据发送时经过二级差分驱动，前级V+、V-是TTL电平，ARINC429正常传输电压在10±1V范围内，并有正负电压之分，信号电平范围可以表征3个状态，逻辑“1”电平电压7.25：11V(A B之间)，逻辑“0”电平电压-7.25：-11V(AB之间)，空状态电平电压-0.5：0.5V(AB之间)，在连续传送数据时，每32位字之间至少插入一个空状态进行隔离，总线数据传输顺序为1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13…32。ARINC429总线接口卡主要功能是在ARINC429总线与PCI总线之间起到桥梁作用，实现429总线数据信息的接收和发送。目前市售基于FPGA的ARINC429接口芯片发送器和ARINC429总线接口芯片专用芯片大多是双收单发专用芯片，单一的接收采集频率，发送FIFO存储器只有8个32位字，没有接收FIFO，没有接收数据卷标过滤检查功能。目前为满足双收双发通讯需求，航空ARINC429通讯普遍采用FPGA、DSP和高速潜入式处理器等来实现，这些实现方式需要软硬件技术较为复杂，功耗较大，通用性较差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种数据传输快，工作稳定可靠，可以减少使用ARINC429通讯芯片和外围电路，减轻编程要求和难度，具有较大通用性，尤其是能够实现发动机电子控制器用ARINC429双收双发的HT429通讯专用芯片。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到。一种双收双发可编程ARINC429通讯接口芯片，包括有二个与控制器CPU进行通讯的通信接口单元，其特征在于：两个并联的ARINC429接收单元将接收到的串行数据转换为并行数据，通过奇偶校验和卷标检查单元对每个接收通道接收完毕的数据进行奇偶校验和卷标检查，将不符合要求的数据抛弃，符合要求的数据输入ARINC429接收数据存储器FIFO，控制器CPU通过HT429芯片的通信接口单元读取接收数据存储器FIFO的数据；HT429芯片的通信接口单元对应有8个地址的数据空间，该通信接口单元与控制器CPU的三位地址线AD1～AD3、双向三态数据总线D0～D15相连传输控制信号、响应信号和复位RST时钟，控制器CPU对HT429芯片通信接口单元的发送控制寄存器、接收控制寄存器、缓冲区占用状态寄存器和工作状态寄存器进行读写操作，完成对HT429芯片的初始化设置和状态查询；控制器CPU通过HT429芯片的通信接口单元分别对两个ARINC429发送数据存储器FIFO进行写操作，完成向两个发送通道的数据发送；控制器CPU通过HT429芯片的通信接口单元读取HT429芯片内部的1个接收数据存储器FIFO数据完成两个通道的数据接收，这样就构成双收双发的HT429通讯芯片。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。