CN102169471A - Arinc629总线与高速智能统一总线的直接接口方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ARINC629总线与高速智能统一总线的直接接口方法，用于解决现有的ARINC629总线无法直接接入高速智能统一总线的技术问题。技术方案是采用高速串并转换实现高速智能统一总线数据的高速串并转换，采用低速逻辑器件配置高速智能统一总线协议，采用高速双端口SRAM进行数据缓存，采用高速监视单元对高速双端口SRAM的读写时钟进行智能切换，采用ARINC629控制器的数据端口和高速智能统一总线的数据端口直接相接的方法与ARINC629总线直接交互数据，以此为基础实现ARINC629与高速智能统一总线的直接接口。同时，实现了ARINC629总线方便灵活地与其他总线之间的互联，减少了系统互联的总线介质数量和系统功耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种总线接口方法，特别涉及一种ARINC629总线与高速智能统一总线的直接接口方法。
背景技术
ARINC629总线是ARINC429总线的升级，通信速率提高到了2Mbps，采用在线可更换单元LRU进行组网，采用电流耦合方式传输数据，成功地应用在波音777飞机上。ARINC629与ARINC429相比，ARINC629属于自主式数字传输总线，支持多点发送和双向传输，可识别的信息类型多，通信速度快，可联接的设备多。基于ARINC629实现多余度传感器数据融合系统，与基于ARINC429的系统相比，极大地减少了系统的体积消耗。随着航空电子系统的发展，系统的集成规模越来越大，各子系统的分工协作集中体现在总线接口通信和功能运算上，从而要求海量传感器信息、图像信息能够通过高速智能统一总线实现信息的高速共享，则迫切要求传输速度2Mbps的ARINC629总线与万兆位的高速智能统一总线能够实现信息共享，而目前ARINC629总线本身无法直接与高速统一智能总线相连接。
文献“基于PCI的ARINC629数据通信卡的设计，测控技术，2007年第26卷第11期”公开了一种ARINC629总线PCI总线的接口方法，该方法采用存储转发原理实现ARINC629与PCI总线的接口。ARINC629和PCI的数据交互需经过单片机的转存才可实现。因而该方法在实现了ARINC629总线数据接入PCI总线的同时，存在间接转发的问题，但该方案实现通信的对象PCI的端口信号过多，不利于远距离串行传输，仍没有解决ARINC629与高速智能统一总线的直接接口问题。
发明内容
为了克服现有的ARINC629总线无法直接接入高速智能统一总线的问题，本发明提供一种ARINC629总线与高速智能统一总线的直接接口方法。该方法采用高速串并转换实现高速智能统一总线数据的高速串并转换，采用低速逻辑器件配置高速智能统一总线协议，采用高速双端口SRAM进行数据缓存，采用高速监视单元对高速双端口SRAM的读写时钟进行智能切换，采用ARINC629控制器的数据端口和高速智能统一总线的数据端口直接相接的方法与ARINC629总线直接交互数据，以此为基础实现ARINC629与高速智能统一总线的直接接口。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种ARINC629总线与高速智能统一总线的直接接口方法，其特点包括以下步骤：
1)ARINC629总线数据转化为高速智能统一总线数据。
采用ARINC629总线收发器对ARINC629网络上的信号进行电平格式调整，将ARINC629差分信号转化成ARINC629TTL电平信号，然后将ARINC629接收信号输入给ARINC629控制器。ARINC629控制器将对ARINC629接收信号按照ARINC629总线协议进行协议解析和数据提取，并将提取的数据通过数据端口传递给高速智能统一总线协议单元。高速智能统一总线协议单元对ARINC629总线接收到的数据按照预先配置的总线协议进行编码，并将编码后的数据以低速时钟写入高速双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在智能总线停止向高速双端口SRAM中写数据时，首先将高速双端口SRAM的读写时钟切换成高速时钟，然后触发高速串并转换单元读取高速双端口SRAM中的数据。高速串并转换单元读取数据后，对数据进行并串转换，之后将数据耦合到光纤上直接发送。
2)高速智能统一总线数据转化为ARINC629总线数据。
采用高速串并转换单元对高速智能统一总线网络上的信号进行串并转换，然后以高速时钟将接收到的数据写入双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在高速串并转换停止向高速双端口SRAM中写数据时，将高速双端口SRAM的时钟切换到低速时钟，并触发高速智能统一总线协议单元对数据的读取。高速智能统一总线协议单元接收到触发之后，将高速双端口SRAM中的数据读出，并按照预先配置的总线协议进行数据帧解码和有效数据提取，然后将提取的数据交付ARINC629总线控制器。ARINC629总线控制器首先侦听总线状态，在空闲时，将交付的数据按照ARINC629总线协议编码后传递给ARINC629收发器。ARINC629收发器对数据进行电平格式调整之后，将数据耦合到ARINC629网络上进行发送。
本发明的有益效果是：由于采用高速串并转换实现高速智能统一总线数据的高速串并转换，采用低速逻辑器件配置高速智能统一总线协议，采用高速双端口SRAM进行数据缓存，采用高速监视单元对高速双端口SRAM的读写时钟进行智能切换，采用ARINC629控制器的数据端口和高速智能统一总线的数据端口直接相接的方法与ARINC629总线直接交互数据，以此为基础实现ARINC629与高速智能统一总线的直接接口。本发明在解决其问题的同时，首先基于高速智能统一总线协议的灵活配置特性，实现了ARINC629与其他总线的方便互联；再次减少了总线大规模互联的总线介质的数量；由于只在与高速智能统一总线相接的高速双端口SRAM、高速串并转换单元、高速监视单元采用甚高频器件，而其余部分可采用常规器件，从而减少了系统的功耗、代价开销。
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ARINC629总线与高速智能统一总线的直接接口结构图。
图2是ARINC629总线转高速智能统一总线图。
图3是高速智能统总线转ARINC629总线图。
具体实施方式
参照图1～3，详细说明本发明。
本发明的ARINC629总线曼彻斯特编解码其可采用5242300，ARINC629总线发送器采用MT23003，ARINC629总线接收器采用MT23001，ARINC629总线终端协议采用MT24076；高速双端口RAM采用IDT70V3079；高速智能统一总线协议单元基于低速逻辑器件实现，如EP1C12系列FPGA；高速监视单元采用高速逻辑器件实现，如Hittite公司的高速逻辑器件；高速串并转换单元可采用BCM8152实现10Gbps的数据收发速度。通过编写ARINC629终端协议器的配置程序、高速串并转换单元配置程序使得ARINC629总线和高速串并转换单元可独立工作；通过在高速逻辑器件内实现时钟切换单元、高速监视单元使得双端口SRAM的时钟可智能切换。
本发明的实施需由以下几个步骤完成：
ARINC629接入高速智能统一总线包括ARINC629总线接收数据，将数据交付高速智能统一总线的发送过程；高速智能统一总线接收数据，将数据交付ARINC629总线的接收过程。
a)ARINC629总线数据转化为高速智能统一总线数据
发送过程：采用电流耦合器将ARINC629网络上的数据传递到ARINC629总线编码器上，对曼彻斯特编码进行解析，将解析的TTL信息输入到ARINC629接收单元，对数据进行接收，将接收的数据输入到协议单元按ARINC629进行协议解析和数据提取，并将提取的数据通过数据端口传递给高速智能统一总线协议单元。高速智能统一总线协议单元对ARINC629总线接收到的数据按照预先配置的总线协议进行编码，并将编码后的数据以低速时钟写入高速双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在智能总线停止向高速双端口SRAM中写数据时，首先将高速双端口SRAM的读写时钟切换成高速时钟，然后触发高速串并转换单元读取高速双端口SRAM中的数据。高速串并转换单元读取数据后，对数据进行并串转换，之后将数据耦合到光纤上直接发送。
b)高速智能统一总线数据转化为ARINC629总线数据
采用高速串并转换单元对高速智能统一总线网络上的信号进行串并转换，然后以高速时钟将接收到的数据写入双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在高速串并转换停止向高速双端口SRAM中写数据时，将高速双端口SRAM的时钟切换到低速时钟，并触发高速智能统一总线协议单元对数据的读取。高速智能统一总线协议单元接收到触发之后，将高速双端口SRAM中的数据读出，并按照预先配置的总线协议进行数据帧解码和有效数据提取，然后将提取的数据交付ARINC629总线控制器。ARINC629总线控制器首先侦听总线状态，在空闲时，将交付的数据按照ARINC629总线协议编码后传递给ARINC629收发器。ARINC629驱动器对数据进行电平格式调整之后，将数据耦合到ARINC629网络上进行发送。
本发明在解决其问题的同时，首先基于高速智能统一总线协议的灵活配置特性，实现了ARINC629与其他总线的方便互联；再次将多种总线介质合并成为一束光纤，减少了总线大规模互联的总线介质的数量；再次由于只在与高速智能统一总线相接的高速双端口SRAM、高速串并转换单元、高速监视单元采用甚高频器件，而其余部分可采用常规器件，从而减少了系统的功耗、代价开销。
Claims (1)
1.一种ARINC629总线与高速智能统一总线的直接接口方法，其特征在于包括以下步骤：
(a)采用电流耦合器将ARINC629网络上的数据传递到ARINC629总线编码器上，对曼彻斯特编码进行解析，将解析的TTL信息输入到ARINC629接收单元，对数据进行接收，将接收的数据输入到协议单元按ARINC629进行协议解析和数据提取，并将提取的数据通过数据端口传递给高速智能统一总线协议单元；高速智能统一总线协议单元对ARINC629总线接收到的数据按照预先配置的总线协议进行编码，并将编码后的数据以低速时钟写入高速双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元；高速监视单元在智能总线停止向高速双端口SRAM中写数据时，首先将高速双端口SRAM的读写时钟切换成高速时钟，然后触发高速串并转换单元读取高速双端口SRAM中的数据；高速串并转换单元读取数据后，对数据进行并串转换，之后将数据耦合到光纤上直接发送；
(b)采用高速串并转换单元对高速智能统一总线网络上的信号进行串并转换，然后以高速时钟将接收到的数据写入双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元；高速监视单元在高速串并转换停止向高速双端口SRAM中写数据时，将高速双端口SRAM的时钟切换到低速时钟，并触发高速智能统一总线协议单元对数据的读取；高速智能统一总线协议单元接收到触发之后，将高速双端口SRAM中的数据读出，并按照预先配置的总线协议进行数据帧解码和有效数据提取，然后将提取的数据交付ARINC629总线控制器；ARINC629总线控制器首先侦听总线状态，在空闲时，将交付的数据按照ARINC629总线协议编码后传递给ARINC629收发器；ARINC629驱动器对数据进行电平格式调整之后，将数据耦合到ARINC629网络上进行发送。
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