[发明专利]基于状态机的ARINC429编解码逻辑的实现方法

摘要

基于状态机的ARINC429编解码逻辑的实现方法，属于飞行器的数据通信技术领域。本发明为了解决ARINC429通讯总线的通信协议编解码实现方式成本高，灵活性差的问题。该逻辑方法通过通用控制器与FPGA芯片通过数据线、地址线和控制线进行信号交互，FPGA芯片通过电平转换单元与ARINC429总线进行通信协议数据传输；FPGA芯片实现ARINC429总线的编解码逻辑，通过编码电平转换单元接收串行编码数据信号后输出ARINC429总线标准电平；通过解码电平转换单元接收ARINC429总线标准解码信号后输出串行解码数据信号。本发明用于实现ARINC429总线的编解码逻辑。

主权项

一种基于状态机的ARINC429编解码逻辑的实现方法，它基于通用控制器(1)、编码电平转换单元(2)、解码电平转换单元(3)和FPGA芯片(4)实现，该逻辑方法通过通用控制器(1)与FPGA芯片(4)通过数据线、地址线和控制线进行信号交互，FPGA芯片(4)再通过编码电平转换单元(2)和解码电平转换单元(3)与ARINC429总线进行通信协议数据传输；通过FPGA芯片(4)实现ARINC429总线的编解码逻辑，在FPGA芯片(4)内部，通过解码逻辑模块(4‑1)接收RA、RB两路串行解码数据信号，并对两路串行解码数据信号实现ARINC429总线解码逻辑；通过编码逻辑模块(4‑2)实现ARINC429总线编码逻辑并输出TA、TB两路串行编码数据信号；通过编码电平转换单元(2)接收TA、TB两路串行编码数据信号，并将其进行电平转换后输出ARINC429总线标准电平；通过解码电平转换单元(3)接收ARINC429总线标准解码信号，并将其进行电平转换后输出RA、RB两路串行解码数据信号；其特征在于，编码逻辑模块(4‑2)实现ARINC429总线编码逻辑并输出TA、TB两路串行编码数据信号的具体过程为：编码逻辑模块(4‑2)内部模块包括编码状态控制器(4‑21)、编码FIFO寄存器(4‑22)、发送控制器(4‑23)、32位字长格式变换器(4‑24)、25位字长格式变换器(4‑25)、32位字长发送状态机(4‑26)、25位字长发送状态机(4‑27)和码制调元模块(4‑28)；通用控制器(1)输出字长设置信号longset和波特率设置信号speedset[0:1]给编码状态控制器(4‑21)，编码状态控制器(4‑21)将接收的字长设置信号longset写入编码配置寄存器获得编码的字长状态信号longreal，然后根据发送控制器(4‑23)的当前状态信号busy将编码的字长状态信号longreal和波特率设置信号speedreal[0:1]发送给发送控制器(4‑23)；通用控制器(1)输出写请求信号wrreq给编码FIFO寄存器(4‑22)，并输出待编码的32位并行数据data[0:31]给编码FIFO寄存器(4‑22)，编码FIFO寄存器(4‑22)输出写满缓存标志信号wrfull给通用控制器(1)；编码FIFO寄存器(4‑22)接收发送控制器(4‑23)输出的读请求信号rdreq后将缓存后的并行数据q[0:31]输出给发送控制器(4‑23)，发送控制器(4‑23)同时接收编码FIFO寄存器(4‑22)发送的读空标志信号rdempty；发送控制器(4‑23)根据字长状态信号longreal选择32位字长格式变换器(4‑24)或25位字长格式变换器(4‑25)，根据波特率设置信号speedreal[0:1]改变格式变换器、发送状态机及码制调元模块的工作时钟频率，根据字长状态信号longreal使能对应的格式变换器，并输出32位并行数据给相应的格式变换器；当32位字长格式变换器(4‑24)接收32位并行数据时，给32位字长发送状态机(4‑26)发送使能信号en32，将接收的32位并行数据按照ARINC429协议要求的32位字长数据格式进行变换，并将变换后的32位并行数据data32[0:31]输出给32位字长发送状态机(4‑26)，32位字长发送状态机(4‑26)输出工作状态信号busy1给发送控制器(4‑23)；当25位字长格式变换器(4‑25)接收32位并行数据时，给25位字长发送状态机(4‑27)发送使能信号en25，将接收的32位并行数据按照ARINC429协议要求的25位字长数据格式进行变换，并将变换后的25位并行数据data25[0:24]输出给25位字长发送状态机(4‑27)，25位字长发送状态机(4‑27)输出工作状态信号busy2给发送控制器(4‑23)；32位字长发送状态机(4‑26)或25位字长发送状态机(4‑27)在工作状态时，输出使能信号en给码制调元模块(4‑28)，并输出转换后的串行数据bit给码制调元模块(4‑28)，码制调元模块(4‑28)将接收的1位串行数据bit变为两路ARINC429信号，输出TA、TB两路串行编码数据信号。