[实用新型]ARINC429总线电气协议转换电路

说明书

本实用新型公开了ARINC429总线电气协议转换电路，其包括：过冲消除单元、控制信号输入单元、运算放大单元、差分输出单元及供电单元，所述控制信号输入单元通过冲消除单元接收将控制数字信号，并将控制数字信号转换为电平信号发送至所述运算放大单元；所述运算放大单元对接收到的电平信号进行解析处理后发送至差分输出单元；所述供电单元用于为转换电路进行供电，使用FPGA、MCU等控制器结合本实用新型的电路即可实现ARINC429总线数据的转换发送，输出的波形线性度好，且输出无过冲；在驱动能力、输出短接保护、价格成本方面全面优于进口芯片，如Hi‑8570，本实用新型的方案可全部采用国产芯片及元器件，有效应对进口芯片断供威胁。

技术领域

本实用新型涉及模块化集成电路领域，尤其涉及ARINC429航空总线的发送驱动及协议转换。

背景技术

随着我国民用航空产业的不断发展，对航空总线接口电路的需求越来越大，尤其是ARINC429总线，广泛地应用于民航航空、通用航空、军用航空领域。在该领域内使用的绝大多数航空集成电路都源自国外进口渠道，而国外各厂商在芯片领域不断对我国进行出口限制，或者提升价格。国内的芯片厂商主要业务在通用芯片，航空专用集成芯片由于需求总量相对较小，国内芯片设计厂家则不太关注该领域。另外，由于专业性较强，国内芯片设计厂家也较少涉足。航空集成电路的国产化，对于航空产业的正常运行、航空产业的科学研究、航空可持续发展有着重要的作用。在该领域的研究同样具有着重要的商业价值。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供将数字电平转换为双极性归零码，且满足ARINC429总线电气规范的一种ARINC429总线电气协议转换电路。

ARINC429总线电气协议转换电路，包括：过冲消除单元、控制信号输入单元、线性积分单元、运算放大单元、差分输出单元及供电单元，所述过冲消除单元用于消除控制数字信号输入时边沿过陡引起的积分过冲；所述控制信号输入单元通过冲消除单元接收控制数字信号，并将控制数字信号转换为电平信号发送至所述线性积分单元；所述线性积分单元与运算放大单元进行电平信号的解析处理，由运算放大单元向差分输出单元输出差分信号；所述供电单元用于为转换电路系统进行供电。

本实用新型采用过冲消除单元实现边沿过冲信号的吸收；控制信号输入单元实现上升边沿和下降边沿的线性表达；边沿时间控制逻辑单元采用两路单刀单掷开关实现对上升时间和下降时间的控制；差分输出单元采用轨到轨运放限制积分输出电压；采用的供电单元为双电源供电，供电电压为两路。

进一步的，所述控制信号输入单元包括电平转换器，所述电平转换器将控制数字信号转换为运算放大单元能够识别的电平信号。

运算放大单元不能直接处理控制数字信号，需要提前将控制数字信号转换为电平信号。

进一步的，所述运算放大单元包括积分模块及求差模块，所述积分模块用于双向积分；所述求差模块用于反向积分。

由于控制信号输入单元输入的电平信号均为正电压，为实现双向积分，反向积分电路的同相输入端采用1/2高电平输入。

进一步的，所述边沿时间控制逻辑单元还包括两路单刀单掷开关，所述两路单刀单掷开关与所述积分模块及求差模块并联，所述两路单刀单掷开关用于改变积分电阻值。

两路单刀单掷开关闭合后，改变积分常数，实现输出电平信号的上升、下降速度控制，进一步实现上升时间和下降时间的控制。

进一步的，所述控制信号输入单元包括SLP信号控制模块，其中，SLP信号控制模块用于向所述两路单刀单掷开关发送SLP信号，对积分时间常数进行修改。

SLP信号通过控制两路单刀单掷开关，实现反向积分电路中时间常数的修改，高电平有效，最终达到控制上升与下降时间的目的。

进一步的，所述供电单元采用±5V双电源供电转换电路系统进行供电。