CN201130373Y - 一种转换arinc429设备为usb接口的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其能在较小的工作空间和无220伏电源的条件下，实现ARINC429设备的快速测量，提高测量的可靠性，同时降低测试装置的造价成本。本实用新型包括单片机电路，单片机电路分别与ARINC429接口电路、协议转换电路和电源电路连接，ARINC429接口电路分别与时钟电路和电源电路连接，协议转换电路与USB接口电路连接。
Description
一、技术领域：
本实用新型涉及一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其用通用单片机一边实现与ARINC429接口芯片的双向通讯、一边实现与RS232接口的双向通讯。数据协议在单片机内部转换。最后将RS232接口转换为USB接口。
二、背景技术：
目前，在高可靠通讯领域，特别特别是航空测控等应用场合，ARINC429通讯仍然占据着重要地位，而其工作状态直接关系着整个系统的成败，设计或测试ARINC429设备是一项非常重要的任务，当前测试ARINC429设备主要用PCI或ISA总线板卡完成。在野外环境下，这种测试方法的缺点显而易见。其缺点主要有：携带困难、需要220伏电源、需要较大的空间。USB接口的测试设备则具有不可比拟的优越性。
三、实用新型内容：
本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种转换ARINC429设备为USB接口的装置。其能在较小的工作空间和无220伏电源的条件下，对ARINC429设备进行快速测量，提高测量的可靠性，同时降低测试装置的造价成本。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其特征在于：包括单片机电路，单片机电路分别与ARINC429接口电路、协议转换电路和电源电路连接，ARINC429接口电路分别与时钟电路和电源电路连接，协议转换电路与USB接口电路连接。
单片机电路包括U3芯片，U3芯片上连有由Y1，C9，C10组成的振荡电路和R5，C8组成的上电复位电路。
ARINC429接口电路包括用于输入电平转换、输入数据处理和输出数据处理以及将串行数据与并行数据相互转换的U4芯片，以及用于输出驱动和电平转换的U5芯片。
协议转换电路包括U1芯片，协议转换电路为单片机UART接口和上位机的USB接口的双向协议转换电路，左边为USB协议，右边为标准TTL串行通讯协议。
USB接口电路中设置了为本模块提供+5V电源的USB的VBUS端，和实现信号的稳定传输的USB差分数据通道D+、D-，信号滤波装置L1、L2。电源电路中的U2芯片的VBUS端连接USB接口提供的+5V电源，并由DC/DC转换器为ARINC429驱动芯片提供+/-15V电源，滤波电容C6和C7连在U2芯片上。
协议转换电路中ARINC429的传送速率为100Kbit/S或12.5Kbit/S。
协议转换电路中USB接口的传送速率为115.2Kbit/S或19.2Kbit/S。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下：
本实用新型能实现高可靠、便携带、低环境要求的ARINC429测试，同时降低了测试装置的造价成本，改进了设备插接类型，使用方便可靠，符合计算机技术的发展潮流。本实用新型改进了供电方法，提供了一种新的测试技术。
四、附图说明：
图1为本实用新型的系统框图；
图2为本实用新型USB接口电路的电路图；
图3为本实用新型的协议转换电路的电路图；
图4为本实用新型的单片机的原理图；
图5为本实用新型的ARINC429接口的电路图；
图6为本实用新型的电源的电路图；
图7为本实用新型的时钟电路的电路图。
五、具体实施方式：
参见图1，本实用新型包括单片机电路，单片机电路分别与ARINC429接口电路、协议转换电路和电源电路连接，ARINC429接口电路分别与时钟电路和电源电路连接，协议转换电路与USB接口电路连接。本实用新型一方面由单片机将由ARINC429接口芯片接收到的信号送入缓冲区并将其另行打包，然后由UART接口发送至RS232转USB接口芯片，最后由USB接口将信号传送出去；另一方面由USB转RS232芯片将从USB输入的信号转换为RS232信号供单片机的UART接收，单片机接收并解包其数据，再由单片机与ARINC429的接口发送至ARINC429接口芯片，达到由USB接口转换为ARINC429接口的目的。其它辅助电路还有时钟电路和电源电路。时钟供给单片机和ARINC429接口芯片；总电源由USB接口提供，ARINC429驱动电路需要的+/-15V电源由DC/DC变换器提供。
参见图4，单片机电路包括U3芯片Mega128L-16，U3芯片上连有由Y1，C9，C10组成的振荡电路和R5，C8组成的上电复位电路。单片机为本实用新型的核心部件之一，它控制着整个运行过程。主要功能为一桥梁的作用：接收ARINC429电路的数据并将其重新打包，由UART接口发送至USB与UART转换电路；同时还可接收由HOST来的数据，拆包其数据并由数据总线和控制总线发至ARINC429接口。
参见图5，ARINC429接口电路包括用于输入电平转换、输入数据处理和输出数据处理以及将串行数据与并行数据相互转换的U4芯片HSI3282，以及用于输出驱动和电平转换的U5芯片HSI3182。其中U5芯片主要起输出驱动和电平转换的作用。U4芯片的作用更重要一些，它集输入电平转换、输入数据处理和输出数据处理与一身。将输入的串行数据转换为利于CPU接口的并行数据；将CPU的并行数据转换为串行数据；并提供完备的与CPU的控制接口。
参见图6，电源电路中的U2芯片A0515D-2W的VBUS端通过USB接口提供充电用的+5V电源，并由DC/DC转换器为ARINC429驱动芯片提供+/-15V电源，滤波电容C6和C7连在U2芯片上。
参见图7，时钟电路提供设备识别码。当HOST给出本设备的口令时，单片机芯片U3给出正确的设备识别码，并将数据通道打开，ARINC429模块的数据才可畅通无阻的送至HOST。同时，HOST的下行数据也才可传送至ARINC429模块。
参见图3，协议转换电路包括U1芯片BT232，协议转换电路为设置了转换UART接口和上位机的USB接口的双向协议转换电路，左边为USB协议，右边为标准TTL串行通讯协议，便于与单片机连结。协议转换电路的功能是将单片机芯片U3的UART接口协议与上位机的USB接口协议相互转换，以满足各自的接口要求。协议转换电路中ARINC429的传送速率为100Kbit/S或12.5Kbit/S。协议转换电路中USB接口的传送速率为115.2Kbit/S或19.2Kbit/S。
参见图2，USB接口电路中提供了+5V电源，即USB的VBUS端，并设置了信号滤波装置L1、L2，保证了USB差分数据通道D+、D-信号的稳定传输。D1、D2、D3为5.1V稳压管，为保护二极管，它VBUS、D+、D-电平在合理的电平范围内。USB接口电路有两个作用：提供上位机与本模块之间的数据通道；提供本模块的工作电源。
Claims (7)
1. 一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其特征在于：包括单片机电路，单片机电路分别与ARINC429接口电路、协议转换电路和电源电路连接，ARINC429接口电路分别与时钟电路和电源电路连接，协议转换电路与USB接口电路连接。
2. 根据权利要求1所述的一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其特征在于：单片机电路包括U3芯片，U3芯片上连有振荡电路和上电复位电路。
3. 根据权利要求1所述的一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其特征在于：ARINC429接口电路包括用于输入电平转换、输入数据处理和输出数据处理以及将串行数据与并行数据相互转换的U4芯片，以及用于输出驱动和电平转换的U5芯片。
4. 根据权利要求1所述的一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其特征在于：协议转换电路包括U1芯片，协议转换电路为单片机UART接口和上位机的USB接口的双向协议转换电路，左边为USB协议，右边为标准TTL串行通讯协议。
5. 根据权利要求1所述的一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其特征在于：所述电源电路包括U2芯片，U2芯片的VBUS端通过USB接口提供充电用的+5V电源，并由DC/DC转换器为ARINC429驱动芯片提供+/-15V电源，滤波电容C6和C7连在U2芯片上。
6. 根据权利要求1所述的一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其特征在于：协议转换电路中ARINC429的传送速率为100Kbit/S或12.5Kbit/S。
7. 根据权利要求1所述的一种转换ARINC429设备为USB接口的装置，其特征在于：协议转换电路中USB接口的传送速率为115.2Kbit/S或19.2Kbit/S。
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| CN102075397A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-05-25 | 西北工业大学 | Arinc429总线与高速智能统一总线的直接接口方法 |
| CN106331056A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-11 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种数据格式转换装置及机载电子任务系统 |
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