CN102147784A - 塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法 - Google Patents

塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法，用于解决现有的塔康接收系统无法直接接入高速智能统一总线的技术问题。技术方案是采用普通低频器件进行电平转换、高速智能统一总线编码，采用高速逻辑器件接收高速智能统一总线的发送允许信号，采用高速双端口RAM缓存数据，设置选择开关切换双端口RAM的高低速读写时钟，采用数据并转串及控制单元将并行信号进行串行转换及控制串行信号向高速智能统一总线的发送，实现了塔康接收系统与高速智能统一总线的接口。

Description

塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法
技术领域
本发明涉及一种总线接口方法，特别涉及一种塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法。
背景技术
塔康(TACAN)又称战术空中导航系统，是为适应舰载、移动台而开发的军用战术空中导航系统，可以从一个已知的基准点提供极坐标下的方位和距离信息。最早应用于航空母舰编队，为航空母舰舰载飞机提供导航服务。由于塔康系统具有测距精度高、体积小等优点，现已广泛应用于军用和联航机场。
现代航空总线要求信息快速共享，需要实现高速大容量数据和图像信号的传输，通讯频率为Gbt以上，而塔康接收系统通常采用ARINC429总线与其它机载设备通信，数据传输速率有12.5kbit/s和100kbit/s两种，无法满足航空总线高传输速率的要求，因而需要将ARINC429总线信息接入高速智能统一总线进行传输。
文献“基于ARM的CAN与ARINC429总线网关的实现，电子科技，2008年第21卷第6期”公开了一种基于ARM芯片S3C44B0X的ARINC429与CAN的转换接口。该接口需要借助ARM系统作为中转电路，控制数据的收发和数据格式的转换。文献“基于以太网的ARINC429总线接口板的设计，测控技术，2007年第26卷第9期”公开了一种基于DS89C420单片机的ARINC429与以太网的转换接口。该接口采用两个单片机分别对以太网接口和AR INC429总线接口进行处理和控制，两个单片机之间通过双端口RAM进行数据交换。目前公开的文献中没有ARINC429直接与高速智能统一总线相连的方法，都必须通过PC104、ARM、DSP、PC等系统与外部总线相连，不能使ARINC429脱离系统直接接入高速智能统一总线。
发明内容
为克服现有的塔康接收系统无法直接接入高速智能统一总线的不足，本发明提出一种塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法，通过该接口方法塔康接收系统可直接将方位和距离信息发送到高速智能统一总线上，实现导航信息快速共享。本发明基于信号慢进快出的思想，塔康接收系统信号以低速输入、以高速输出，实现低速ARINC429信号向高速智能统一总线信号的转换。采用普通低频器件进行电平转换、高速智能统一总线编码，采用高速逻辑器件接收高速智能统一总线的发送允许信号，采用高速双端口RAM缓存数据，设置选择开关切换双端口RAM的高低速读写时钟，采用数据并转串及控制单元将并行信号进行串行转换及控制串行信号向高速智能统一总线的发送，以此为基础实现塔康接收系统与高速智能统一总线的接口。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法，其特点是包括以下步骤：
1)塔康接收系统信号首先通过电平转换单元转换成与高速智能统一总线编码单元内部电平一致的信号，并发送至高速智能统一总线编码单元；
2)高速智能统一总线编码单元将本部件地址及待发送的信号按照总线编码规则进行编码，然后在低频同步信号控制下将发送信息送入双向存储器等待发送；
3)塔康接收系统通过高速逻辑阵列连续自动接收并判断来自高速智能统一总线的允许发送信号；
4)收到允许发送信号后，通过选择开关关闭低频同步信号而开通高频同步信号，通过数据并转串及控制向高速智能统一总线发送地址和信号。
本发明的有益效果是：采用普通低频器件进行电平转换、高速智能统一总线编码，采用高速逻辑器件接收高速智能统一总线的发送允许信号，采用高速双端口RAM缓存数据，设置选择开关切换双端口RAM的高低速读写时钟，采用数据并转串及控制单元将并行信号进行串行转换及控制串行信号向高速智能统一总线的发送，以此为基础实现塔康接收系统与高速智能统一总线的接口。本发明塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法不需要通过PC104、ARM、DSP、PC等系统，可将塔康接收系统ARINC429信号直接接入高速智能统一总线，实现导航信息的快速共享。本发明只是在与高速智能统一总线相接的存储单元、并转串、选择开关和高速逻辑阵列使用甚高频器件，而其余部分只需要能满足本单元要求的器件即可。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法信号发送原理图。
图2是本发明塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法ARINC429-TTL电平转换图。
具体实施方式
参照附图1～2，详细说明本发明。
本发明塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法，在与塔康接收系统相连接的单元采用普通器件，能满足自身工作需求即可，与高速智能统一总线相连接的单元采用甚高频器件，满足高速智能统一总线工作需求。本实施例高速智能统一总线编码单元采用EP1C12Q240系列的FPGA，高速逻辑阵列采用Hittite公司的高速数字逻辑，高速双端口RAM采用IDT70V3079，数据并转串及控制单元采用高速收发器BCM8152，支持10Gbps的数据收发速度。
本发明接口方法基于信号慢进快出的思想，信号转换流程如下：
1)塔康接收系统输出的ARINC429信号首先以低速进入ARINC429-TTL电平转换单元，将ARINC429电平转换为TTL电平，使其与智能总线编码单元内部电平一致，ARINC429-TTL电平转换方案如附图2所示；
2)电平转换过的信号进入EP1C12Q240提取有效数据，并按照高速智能统一总线协议对其编码；
3)编码后的信号采用低速时钟写入IDT70V3079双口RAM进行缓存；
4)通过EP3SL150高速逻辑阵列连续自动接收并判断来自高速智能统一总线的允许发送信号；
5)收到允许发送信号后，通过选择开关关闭低频同步信号而开通高频同步信号，以高速时钟从IDT70V3079中读取缓存的数据；
6)通过BCM8152高速收发器将并行数据及地址转化为串行信号并控制其输出至高速智能统一总线上，从而实现ARINC429信号接入高速智能统一总线。
本发明塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法信号发送原理图如附图所示。整个转换过程采用嵌套状态机实现，按顺序流程进行，并行过程在顺序流程的参考下进行。时钟控制模块根据高速智能统一总线同步信号和塔康接收系统输入信号的速率分别产生高低速时钟，作为双端口RAM的读写时钟控制信号。

Claims (1)

1.一种塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)塔康接收系统信号首先通过电平转换单元转换成与高速智能统一总线内部电平一致的信号，并发送至高速智能统一总线编码单元；
(2)高速智能统一总线编码单元将本部件地址及待发送的信号按照总线编码规则进行编码，然后在低频同步信号控制下将发送信息送入双向存储器等待发送；
(3)塔康接收系统通过高速逻辑阵列连续自动接收并判断来自高速智能统一总线的允许发送信号；
(4)收到允许发送信号后，通过选择开关关闭低频同步信号而开通高频同步信号，通过数据并转串及控制向高速智能统一总线发送地址和信号。
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