CN109246081A - 航电设备afdx总线和a429、rs422总线数据转换方法 - Google Patents

航电设备afdx总线和a429、rs422总线数据转换方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种AFDX总线和A429、RS422总线数据转换方法，包括如下步骤：(一)生成配置表，该配置表包括网关功能配置信息、AFDX端系统链路配置信息及数据总线接口配置信息；(二)根据配置表中数据总线接口配置信息，接收A429与RS422数据；(三)当接收A429与RS422数据完毕后，轮询网关功能配置信息中配置的所有转换链路；(四)当实现完所有转换链路后，轮询配置表中AFDX端系统链路配置信息所配置的AFDX端口发送AFDX数据。

Description

航电设备AFDX总线和A429、RS422总线数据转换方法
【技术领域】
本发明属于航空电子系统领域，特别涉及航电设备间航电设备AFDX总线和A429、RS422总线数据转换方法。
【背景技术】
在航电系统中，任务机、显控系统、通信导航等各个分系统之间有着大量的数据信息交换，各分系统通过各自接口与总线交联，实现资源共享以满足高速通信的需求，形成一个具有一定层次结构的计算机网络。
新一代航电系统网络一般采用AFDX、FC等高速高带宽的新型总线作为主干网络，与此同时，大量航电设备以A429或RS422这样一些低速但非常可靠的总线连接到主干网络。由于这些不同速率不同带宽的总线同时存在，而且这些总线的数据格式不尽相同，因此有必要提供一种航电设备间多种总线协议进行数据转换的系统与方法，用以有效地在不同总线之间进行数据格式转换，并对不同总线的数据进行汇总分发。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种AFDX总线和A429、RS422总线之间的转换方法，用以解决航电系统中不同速率不同带宽的总线之间进行数据格式转换的问题。
为实现上述目的，实施本发明的AFDX总线和A429、RS422总线数据的转换方法包括如下步骤：
(一)生成配置表，该配置表包括网关功能配置信息、AFDX端系统链路配置信息及数据总线接口配置信息，其中网关功能配置信息用以实现对网关功能的配置，包含数据网关转换信息，AFDX端系统链路配置信息用以实现AFDX端系统的链路配置，数据总线接口配置信息用以实现对A429，RS422数据总线接口的配置；
(二)根据配置表中数据总线接口配置信息，接收A429，RS422数据，当从A429总线或RS 422总线接收到完整的一包数据后，取出A429字的label号位或RS 422数据包中的消息标识位，根据数据总线接口配置信息找出与其一一对应的MsgName，并将有效数据保存在相应RxData缓存中；
(三)当接收非AFDX数据完毕后，轮询网关功能配置信息中配置的所有转换链路；一条转换链路包括了Rx_MsgID和TxMsgID，其中RxMsgID和接收方数据的MsgName及RxData缓存数据一一对应，TxMsgID和发送方数据的MsgPort及TxData缓存数据一一对应,转换链路将接收方和对应的发送方联系起来，将RxData数据拷贝至TxData中，实现了数据部分的转换；
(四)当实现完所有转换链路后，轮询配置表中AFDX端系统链路配置信息所配置的AFDX端口发送AFDX数据，当发送某个AFDX端口数据时，根据配置信息找出PortID所对应的MsgPort和TxData缓存数据，然后通过AFDX接口将缓存数据发送出去。
较佳地，在处理A429格式的数据时，以A429字为单位进行转换，不对其进行单独拆解处理。并且在接收A429格式的数据时，是根据从配置表中读取到的配置信息，从各个A429通道周期读取数据。
较佳地，当从RS422设备接收数据时，需识别不同RS422设备定义的数据格式中的帧头帧尾，从帧头开始进行拼包处理，当读取到对应的帧尾时表示获取到一个完整的RS422数据包，并将其放入待转换缓存中；当读取完所有RS422设备的数据后，根据所定义的协议格式，对待转换缓存中的RS422数据包进行预处理，预处理包括去掉RS422包的帧头、帧尾、校验位和识别消息标识，之后对数据字段做校验并与数据包中的校验位相比对，若校验通过，则读取消息标识位和有效载荷字段，根据配置表中的配置信息，将有效载荷字段拷贝至消息标识位所对应的AFDX端口发送缓存中。
较佳地，如RS422数据为北斗消息，则还需去掉起始定界符和定界符。
与现有技术相比较，本发明为航电设备上的AFDX总线设备和RS422、A429总线设备之间提供数据转换的接口，可以根据用户需要，将指定数据在AFDX与RS422、A429协议之间进行转换，做到对各种协议数据产生及时有效的响应，并通过配置表中指定的路由进行转发。
【附图说明】
图1是AFDX协议格式定义
图2是A429协议格式定义
图3是控制器RS422帧格式
图4是短波电台RS422帧格式
图5是数台/话台RS422帧格式
图6是机载北斗RS422帧格式
图7是非AFDX数据到AFDX的转换过程的流程示意图。
图8是非AFDX数据到AFDX的转换过程示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，是AFDX协议格式定义AFDX协议格式定义中，每个AFDX消息块包括dataset位和其所对应的FSB位，dataset位用来存储有效数据，其对应的FSB位标识该dataset的有效性，FSB位的定义如下表：
请参阅图2至图6所示，其中图2为A429协议格式定义，图3至图6为不同RS422设备定义的帧格式。
请参阅图7与图8所示，实施本发明的航电设备总线协议数据转换方法包括如下步骤：
(一)生成配置表，该配置表包括网关功能配置(Gateway Config)信息、AFDX端系统链路配置(EndSystem Config)信息及数据总线接口配置(Digital IO Config)信息，其中网关功能配置(Gateway Config)信息用以实现对网关功能的配置，包含数据网关转换(非ARINC664数据与ARINC664数据间的转换)，AFDX端系统链路配置(EndSystem Config)信息用以实现AFDX端系统的链路配置，数据总线接口配置(Digital IO Config)信息用以实现对A429，RS422数据总线接口的配置。
(二)根据配置表中数据总线接口配置信息，接收非AFDX数据。当从A429总线或RS422总线接收到完整的一包数据后，取出A429字的label号位或RS 422数据包中的消息标识位，根据数据总线接口配置信息找出与其一一对应的MsgName，并将有效数据保存在相应RxData缓存中。
(三)当接收非AFDX数据完毕后，轮询网关功能配置信息中配置的所有转换链路。一条转换链路包括了Rx_MsgID和TxMsgID，其中RxMsgID和接收方数据的MsgName及RxData缓存数据一一对应，TxMsgID和发送方数据的MsgPort及TxData缓存数据一一对应,转换链路将接收方和对应的发送方联系起来，将RxData数据拷贝至TxData中，实现了数据部分的转换。
(四)当实现完所有转换链路后，轮询配置表中AFDX端系统链路配置信息所配置的AFDX端口发送AFDX数据。当发送某个AFDX端口数据时，根据配置信息找出PortID所对应的MsgPort和TxData缓存数据，然后通过AFDX接口将缓存数据发送出去，出去。当发送完所有配置的AFDX端口后，就完成了非AFDX数据到AFDX的转换过程。
在上述过程中，A429格式的消息符合ARINC429标准中数据结构的定义，在处理A429格式的数据时，以A429字(32位)为单位进行转换，不对其进行单独拆解处理。在接收A429格式的数据时，是根据从配置表中读取到的配置信息，从各个A429通道周期读取数据。
对于RS422数据，由于不同RS422设备定义的消息格式各不相同，无法用配置表建立统一的规则，因此需要对从总线接收到的RS422数据包进行预处理形成统一的数据格式，再进行和AFDX总线之间的数据转换。当从RS422设备接收数据时，需识别不同RS422设备定义的数据格式中的帧头帧尾，从帧头开始进行拼包处理，当读取到对应的帧尾时表示获取到一个完整的RS422数据包，并将其放入待转换缓存中；当读取完所有RS422设备的数据后，根据所定义的协议格式，对待转换缓存中的RS422数据包进行预处理，预处理包括去掉RS422包的帧头、帧尾、校验位和识别消息标识。另对于北斗消息还需去掉起始定界符和定界符。之后对数据字段做校验并与数据包中的校验位相比对，若校验通过，则读取消息标识位和有效载荷字段，根据配置表中的配置信息，将有效载荷字段拷贝至消息标识位所对应的AFDX端口发送缓存中。
当然，AFDX数据向RS422或A429数据的转换过程与上述过程类似，对于RS422数据，依次读取配置表中的配置信息，实现AFDX数据的读取、转换并将数据复制至RS422数据包中的有效载荷位，再根据不同的422协议格式，添加帧头、帧尾和校验位，最后将组好的RS422数据包发送到总线上去。对于A429数据，则通过依次读取配置表中的配置信息，实现AFDX数据的读取、转换和A429数据的发送。
与现有技术相比较，本发明为航电设备上的AFDX总线设备和RS422、A429总线设备之间提供数据转换的接口，可以根据用户需要，将指定数据在AFDX与RS422、A429协议之间进行转换，做到对各种协议数据产生及时有效的响应，并通过配置表中指定的路由进行转发。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种AFDX总线和A429、RS422总线数据转换方法，包括如下步骤：
(一)生成配置表，该配置表包括网关功能配置信息、AFDX端系统链路配置信息及数据总线接口配置信息，其中网关功能配置信息用以实现对网关功能的配置，包含数据网关转换信息，AFDX端系统链路配置信息用以实现AFDX端系统的链路配置，数据总线接口配置信息用以实现对A429，RS422数据总线接口的配置；
(二)根据配置表中数据总线接口配置信息，接收A429与RS422数据，当从A429总线或RS422总线接收到完整的一包数据后，取出A429字的label号位或RS 422数据包中的消息标识位，根据数据总线接口配置信息找出与其一一对应的MsgName，并将有效数据保存在相应RxData缓存中；
(三)当接收非AFDX数据完毕后，轮询网关功能配置信息中配置的所有转换链路，其中一条转换链路包括了Rx_MsgID和TxMsgID，其中RxMsgID和接收方数据的MsgName及RxData缓存数据一一对应，TxMsgID和发送方数据的MsgPort及TxData缓存数据一一对应,转换链路将接收方和对应的发送方联系起来，将RxData数据拷贝至TxData中，实现了数据部分的转换；
(四)当实现完所有转换链路后，轮询配置表中AFDX端系统链路配置信息所配置的AFDX端口发送AFDX数据，当发送某个AFDX端口数据时，根据配置信息找出PortID所对应的MsgPort和TxData缓存数据，然后通过AFDX接口将缓存数据发送出去。
2.如权利要求1所述的AFDX总线和A429、RS422总线数据转换方法，其特征在于：对于A429格式的数据，以A429字为单位进行转换，并且在接收A429格式的数据时，是根据从配置表中读取到的配置信息，从各个A429通道周期读取数据。
3.如权利要求1所述的AFDX总线和A429、RS422总线数据转换方法，其特征在于：当从RS422设备接收数据时，需识别不同RS422设备定义的数据格式中的帧头帧尾，从帧头开始进行拼包处理，当读取到对应的帧尾时表示获取到一个完整的RS422数据包，并将其放入待转换缓存中；当读取完所有RS422设备的数据后，根据所定义的协议格式，对待转换缓存中的RS422数据包进行预处理，预处理包括去掉RS422包的帧头、帧尾、校验位和识别消息标识，之后对数据字段做校验并与数据包中的校验位相比对，若校验通过，则读取消息标识位和有效载荷字段，根据配置表中的配置信息，将有效载荷字段拷贝至消息标识位所对应的AFDX端口发送缓存中。
4.如权利要求3所述的AFDX总线和A429、RS422总线数据转换方法，其特征在于：如RS422数据为北斗消息，则还需去掉起始定界符和定界符。
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