CN112231266A - 一种基于查找表的arinc 429总线控制方法 - Google Patents

一种基于查找表的arinc 429总线控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于查找表的ARINC 429总线控制方法，包括以下步骤：STEP1:对429总线接口、429控制芯片上的SPI控制器和429总线寄存器进行初始化；STEP2:使用429总线SPI接收通道配置方法spiA429CfgRxCHAN()对接收通道进行配置；STEP3:发送429总线数据；STEP4:接收429总线数据；STEP5:配置429总线中断服务。本发明在VxWorks驱动层对429总线进行控制，包括429总线接口的初始化，读写等，提高了429总线处理的效率，接收和发送的底层处理具有好时少的特点。

Description

一种基于查找表的ARINC 429总线控制方法
技术领域
本发明属于航空航天系统数据通信技术领域，涉及一种基于查找表的ARINC 429总线控制方法。
背景技术
ARINC 429总线协议定义了航空电子设备和相关系统之间的数字信息传输要求。该总线为单向传输，只允许有一个发送器，但可以有多个接收器，通信带有奇偶校验的32位信息字，采用双极性归零码的三态调制编码方式，提高了抗干扰的能力。
发明内容
(一)发明目的
ARINC 429总线是一种常用的机载总线，是机载电子设备之间通讯的常用总线，总线数据采用半双工传输方式，一条总线上只允许单个发送器，每个发送器最多可对应20个接收器。429总线数据每一帧由32个位组成，32个位串行发送，传统的429总线驱动通道直接操作429总线读写FIFO将数据发送或接收，传统429总线处理方法在VxWorks驱动层耗费大量时间，本发明提出一种完备的429总线控制方法，使得429总线具有跟高的传输效率。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于查找表的ARINC429总线控制方法包括以下步骤：
STEP1:使用429总线初始化方法Init429()对429总线接口进行初始化，使用Vxworks操作系统提供的系统SPI初始化方法sysSpiInit()对429控制芯片上的SPI控制器进行初始化，初始化并配置429总线寄存器，对429总线配置采用命令字+数据字的方式。
STEP2:使用429总线SPI接收通道配置方法spiA429CfgRxCHAN()对接收通道进行配置。设置发送使能，429总线速率配置为低速100kPbs，奇偶校验设置为无校验，清零自测试模式寄存器BIST，使用429总线芯片设备复位方法hi3210DevReset()对复位管脚发送高电平脉冲进行芯片复位，使用429总线芯片快读寄存器方法hi3210FastReadReg()对特殊模块寄存器MSR中的准备好标记位Ready进行校验。对429总线设备使用动态内存分配方法malloc分配长度为sizeof(SPI_A429_DRV_CTRL)字节的内存，其中SPI_A429_DRV_CTRL为429驱动控制寄存器结构，此结构包括片选信号cs，接收环形缓冲区rxRngBufId，发送环形缓冲区txRngBufId，发送消息信号量txDataSem；设置接收驱动环形缓冲区ring buffer，使用互斥信号量创建方法semMCreate创建发送互斥信号量txDataSem，使用429总线字节方式写寄存器方法hi3210WriteRegByte()使能接收0通道到7通道的所有标识label，以及使用该函数将接收0通道到7通道所有的中断映射表进行使能，配置接收中断屏蔽寄存器，使能所有中断输出。
STEP3:发送429总线数据
对429总线芯片进行片选，使用信号量获取方法semTake以非阻塞方式进行等待，需要一直等到中断发送信号量txDataSem。使用hi3210FastReadReg()方法查询发送的准备位是否置位，如果置位，使用429总线数据发送方法hi3210TransMsg发送429总线数据，使用信号量释放方法semGive释放txDataSem信号。
STEP4:接收429总线数据
设置接收消息缓冲区指针pRxMsg，定义429总线驱动结构SPI_A429_DRV_CTRL，对429总线进行片选。将接收缓冲区ID值rxRngBufId传入到环形缓冲区处理方法rngNBytes中，使用环形缓冲区内存获取方法rngBufGet将接收缓冲区ID值rxRngBufId、接收缓冲区指针pRxMsg、以及一个429消息结构的长度sizeof(ARINC429_MSG)(ARINC429_MSG消息结构包括一个int型的通道值channel，以及4字节的总线数据data)三个值分别传入到环形缓冲区内存获取方法rngBufGet中，判断返回值，当返回值为一个429消息结构的长度sizeof(ARINC429_MSG)时，则接收数据成功。
STEP5:配置429总线中断服务
首先对429总线进行片选，根据硬件设计获得中断号AINT_IRQ_NUM(在此设置为2),禁止AINT_IRQ_NUM中断，使用中断挂接方法intConnect函数将429总线中断服务函数spiA429Isr()挂接到中断号AINT_IRQ_NUM(这个值根据硬件设计决定)上。使能AINT_IRQ_NUM中断。当429芯片接收到中断响应，首先进入到中断服务函数spiA429Isr()中，使用429总线快读寄存器方法hi3210FastReadReg()读取中断寄存器APIR_F的值，如果不为零，则轮询检查8个通道的中断寄存器APIR_F对应位,使用429总线读消息方法hi3210ReadArincMsg将429总线数据读出。使用环形缓冲区内存存储方法rngBufPut方法将数据存入到环形缓冲区ring buffer中，此时可以通过中断将数据读出。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，在VxWorks驱动层对429总线进行控制，包括429总线接口的初始化，读写等，提高了429总线处理的效率，接收和发送的底层处理具有好时少的特点。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
参照图1所示，本发明基于查找表的ARINC 429总线控制方法包括以下步骤：
STEP1:使用429总线初始化方法Init429()对429总线接口进行初始化，使用Vxworks操作系统提供的系统SPI初始化方法sysSpiInit()对429控制芯片上的SPI控制器进行初始化，初始化并配置429总线寄存器，对429总线配置采用命令字+数据字的方式。
STEP2:使用429总线SPI接收通道配置方法spiA429CfgRxCHAN()对接收通道进行配置。设置发送使能，429总线速率配置为低速100kPbs，奇偶校验设置为无校验，清零自测试模式寄存器BIST，使用429总线芯片设备复位方法hi3210DevReset()对复位管脚发送高电平脉冲进行芯片复位，使用429总线芯片快读寄存器方法hi3210FastReadReg()对特殊模块寄存器MSR中的准备好标记位Ready进行校验。对429总线设备使用动态内存分配方法malloc分配长度为sizeof(SPI_A429_DRV_CTRL)字节的内存，其中SPI_A429_DRV_CTRL为429驱动控制寄存器结构，此结构包括片选信号cs，接收环形缓冲区rxRngBufId，发送环形缓冲区txRngBufId，发送消息信号量txDataSem；设置接收驱动环形缓冲区ring buffer，使用互斥信号量创建方法semMCreate创建发送互斥信号量txDataSem，使用429总线字节方式写寄存器方法hi3210WriteRegByte()使能接收0通道到7通道的所有标识label，以及使用该函数将接收0通道到7通道所有的中断映射表进行使能，配置接收中断屏蔽寄存器，使能所有中断输出。
STEP3:发送429总线数据
对429总线芯片进行片选，使用信号量获取方法semTake以非阻塞方式进行等待，需要一直等到中断发送信号量txDataSem。使用hi3210FastReadReg()方法查询发送的准备位是否置位，如果置位，使用429总线数据发送方法hi3210TransMsg发送429总线数据，使用信号量释放方法semGive释放txDataSem信号。
STEP4:接收429总线数据
设置接收消息缓冲区指针pRxMsg，定义429总线驱动结构SPI_A429_DRV_CTRL，对429总线进行片选。将接收缓冲区ID值rxRngBufId传入到环形缓冲区处理方法rngNBytes中，使用环形缓冲区内存获取方法rngBufGet将接收缓冲区ID值rxRngBufId、接收缓冲区指针pRxMsg、以及一个429消息结构的长度sizeof(ARINC429_MSG)(ARINC429_MSG消息结构包括一个int型的通道值channel，以及4字节的总线数据data)三个值分别传入到环形缓冲区内存获取方法rngBufGet中，判断返回值，当返回值为一个429消息结构的长度sizeof(ARINC429_MSG)时，则接收数据成功。
STEP5:配置429总线中断服务
首先对429总线进行片选，根据硬件设计获得中断号AINT_IRQ_NUM(在此设置为2),禁止AINT_IRQ_NUM中断，使用中断挂接方法intConnect函数将429总线中断服务函数spiA429Isr()挂接到中断号AINT_IRQ_NUM(这个值根据硬件设计决定)上。使能AINT_IRQ_NUM中断。当429芯片接收到中断响应，首先进入到中断服务函数spiA429Isr()中，使用429总线快读寄存器方法hi3210FastReadReg()读取中断寄存器APIR_F的值，如果不为零，则轮询检查8个通道的中断寄存器APIR_F对应位,使用429总线读消息方法hi3210ReadArincMsg将429总线数据读出。使用环形缓冲区内存存储方法rngBufPut方法将数据存入到环形缓冲区ring buffer中，此时可以通过中断将数据读出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
STEP1:对429总线接口、429控制芯片上的SPI控制器和429总线寄存器进行初始化；
STEP2:使用429总线SPI接收通道配置方法spiA429CfgRxCHAN()对接收通道进行配置；
STEP3:发送429总线数据；
STEP4:接收429总线数据；
STEP5:配置429总线中断服务。
2.如权利要求1所述的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，所述步骤STEP1中，使用429总线初始化方法Init429()对429总线接口进行初始化。
3.如权利要求2所述的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，所述步骤STEP1中，使用Vxworks操作系统提供的系统SPI初始化方法sysSpiInit()对429控制芯片上的SPI控制器进行初始化。
4.如权利要求3所述的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，所述步骤STEP1中，初始化并配置429总线寄存器，对429总线配置采用命令字+数据字的方式。
5.如权利要求4所述的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，所述步骤STEP2中，设置发送使能，429总线速率配置为低速100kPbs，奇偶校验设置为无校验，清零自测试模式寄存器BIST，使用429总线芯片设备复位方法hi3210DevReset()对复位管脚发送高电平脉冲进行芯片复位，使用429总线芯片快读寄存器方法hi3210FastReadReg()对模块寄存器MSR中的准备好标记位Ready进行校验。
6.如权利要求5所述的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，所述步骤STEP2中，对429总线设备使用动态内存分配方法malloc分配长度为sizeof(SPI_A429_DRV_CTRL)字节的内存，其中SPI_A429_DRV_CTRL为429驱动控制寄存器结构，此结构包括片选信号cs，接收环形缓冲区rxRngBufId，发送环形缓冲区txRngBufId，发送消息信号量txDataSem；设置接收驱动环形缓冲区ring buffer，使用互斥信号量创建方法semMCreate创建发送互斥信号量txDataSem，使用429总线字节方式写寄存器方法hi3210WriteRegByte()使能接收0通道到7通道的所有标识label，以及使用该函数将接收0通道到7通道所有的中断映射表进行使能，配置接收中断屏蔽寄存器，使能所有中断输出。
7.如权利要求6所述的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，所述步骤STEP3中，对429总线芯片进行片选，使用信号量获取方法semTake以非阻塞方式进行等待，至到中断发送信号量txDataSem；使用hi3210FastReadReg()方法查询发送的准备位是否置位，如果置位，使用429总线数据发送方法hi3210TransMsg发送429总线数据，使用信号量释放方法semGive释放txDataSem信号。
8.如权利要求7所述的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，所述步骤STEP4中，设置接收消息缓冲区指针pRxMsg，定义429总线驱动结构SPI_A429_DRV_CTRL，对429总线进行片选；将接收缓冲区ID值rxRngBufId传入到环形缓冲区处理方法rngNBytes中，使用环形缓冲区内存获取方法rngBufGet将接收缓冲区ID值rxRngBufId、接收缓冲区指针pRxMsg以及一个429消息结构的长度sizeof(ARINC429_MSG)三个值分别传入到环形缓冲区内存获取方法rngBufGet中，判断返回值，当返回值为一个429消息结构的长度sizeof(ARINC429_MSG)时，则接收数据成功。
9.如权利要求8所述的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，所述步骤STEP5中，首先对429总线进行片选，获得中断号AINT_IRQ_NUM，禁止AINT_IRQ_NUM中断，使用中断挂接方法intConnect函数将429总线中断服务函数spiA429Isr()挂接到中断号AINT_IRQ_NUM上；使能AINT_IRQ_NUM中断；当429芯片接收到中断响应，首先进入到中断服务函数spiA429Isr()中，使用429总线快读寄存器方法hi3210FastReadReg()读取中断寄存器APIR_F的值，如果不为零，则轮询检查8个通道的中断寄存器APIR_F对应位，使用429总线读消息方法hi3210ReadArincMsg将429总线数据读出；使用环形缓冲区内存存储方法rngBufPut将数据存入到环形缓冲区ring buffer中，通过中断将数据读出。
10.如权利要求9所述的基于查找表的ARINC 429总线控制方法，其特征在于，所述步骤STEP5中，对429总线进行片选时，中断号AINT_IRQ_NUM设置为2。
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