CN213987221U - 一种用于航空控制器的arinc429通讯电路模块 - Google Patents
一种用于航空控制器的arinc429通讯电路模块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,属于航空机电技术领域;该实用新型包含了电源转换模块、驱动接口模块、外部时钟模块以及HI‑3593芯片模块;本实用新型自带电源转换,直接使用5V电源,HI‑3593芯片即可工作,电源上电时序满足HI‑3593工作上电要求;自带外部时钟模块,选择适应芯片的最优时钟频率1MHz,改善频率偏差问题;通过驱动接口模块,使HI‑3593的数据指令接口可兼容5V的电源系统;固化HI‑3593通讯电路系统的配置,减少设计选型工作;定义了标准化的对外接口,减少设计工作;完成各功能模块的布局布线,实现批量化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,属于航空机电技术领域。
背景技术
ARINC429通讯总线是航空电子系统中广泛应用的数据传输总线,规定了航空电子产品及有关系统间的数字信息传输要求,已经成为国产新型飞机的主要通讯总线标准。ARINC429通讯总线具有性能稳定、抗干扰性强、可靠性高等优点。它通过一对单向、差分耦合、双绞屏蔽线传输,每条总线上可以连接不超过20个接收器,采用双极性归零的三态码方式,具有较强的抗干扰能力。
由于其应用广泛、功能增强,对于该HI-3593芯片的供电芯片及时钟的选择、信号走线等方面都有严格的要求,如不能满足其要求,会造成差分信号干扰、无法接收及发送正常数据等现象。并且由于其管脚的紧密,给设计人员进行PCB设计带来不便,导致开发、调试周期长等问题。面对目前航空产品研发周期短的要求,一个控制器类产品会同时由几个设计人员共同完成,每个人对使用的HI-3593芯片进行一遍开发,造成设计资源的浪费,并延长了产品的研发周期。
其次,由于HI-3593芯片本身采用了低电压3.3V供电系统,而航空类控制器的控制电路大多以5V电源系统为基础,造成接口兼容性的问题使得无法直接使用,需进行接口电压转换。HI-3593芯片自身带的内部电压基准不够稳定,导致ADC采样偏差大,采样精度不高。
发明内容
实用新型的目的:针对目前在使用HI-3593芯片是遇到的一些基本配置、以及接口电源匹配的需求,提出一种用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,该模块基于HI-3593的通讯电路系统,为HI-3593芯片配置好各类满足通讯系统要求的芯片,并对其对外接口进行处理。并根据长期使用HI-3593的的经验,合理安排布局与走线,保证HI-3593芯片长期稳定的工作。
实用新型的技术方案:一种用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,其特征在于,其包括电源转换模块、驱动接口模块、外部时钟模块以及HI-3593芯片模块;所述HI-3593芯片配合电源转换模块、驱动接口模块、外部时钟模块以及HI-3593芯片模块完成ARINC429通讯电路的接收和发送;所述电源转换模块用于将4V~7V电源转换为3.3V电源提供给HI-3593芯片模块使用;所述外部时钟模块为HI-3593芯片模块提供外部时钟基准并将该频率信号提供给HI-3593芯片模块使用;所述驱动接口模块用于驱动HI-3593芯片模块的对外数据指令,所述驱动接口模块的一端连接HI-3593芯片模块,另一端连接对外接口。
所述电源转换模块能够将4V~7V电源稳定在3.3V,即向电源转换模块输入4V~7V电源后,电源转换模块输出3.3V电源,提供给HI-3593芯片模块使用。
所述外部时钟模块提供1MHz频率信号,并将该频率信号提供给HI-3593芯片模块使用。
所述驱动接口模块使用了1片JLVCH16245芯片。
所述HI-3593芯片模块用于实现ARINC429通讯2路接收、1路发送的功能。
所述驱动接口模块使HI-3593的数据指令接口可兼容5V的电源系统。
实用新型的优点:
该实用新型基于ARINC429通讯总线电路多年的使用经验,针对HOLT公司的HI-3593芯片打造了通讯电路系统,并对该系统进行功能扩展,比之直接使用HI-3593芯片有以下优点:
a)自带电源转换,直接使用5V电源,HI-3593芯片即可工作,电源上电时序满足HI-3593工作上电要求;
b)自带外部时钟模块,选择适应芯片的最优时钟频率1MHz,改善频率偏差问题;
c)通过驱动接口模块,使HI-3593的数据指令接口可兼容5V的电源系统;
d)固化HI-3593通讯电路系统的配置,减少设计选型工作;
e)定义了标准化的对外接口,减少设计工作;
f)完成各功能模块的布局布线,实现批量化生产。
附图说明
图1是该嵌入式计算机电路模块框图
具体实施方式
本实用新型的原理:本实用新型的原理是基于HI-3593的通讯电路系统开发平台,按照航空控制器通讯电路通用化的要求,搭建的方便设计师开发使用的电路模块。
下面结合附图对本实用新型进行详细的说明:
该HI-3593的通讯电路模块,其包括电源转换模块、外部时钟模块、驱动接口模块、HI-3593芯片模块;
电源转换模块,该模块包括线性稳压电源,能够将4V~7V电源稳定在3.3V,外设使用3.3V,以满足HI-3593能够正常上电工作的要求;
外部时钟模块,该模块用于为HI-3593芯片模块提供外部时钟,为了提高HI-3593芯片ADC转换的精度,需要提供高精度的电压基准,采用高精度的电压基准电路配合高精度运放,输出2V和1V的高精度电压参考,将该电压提供给HI-3593芯片模块使用;
驱动接口模块,该模块用于驱动HI-3593芯片模块的对外通用I/O接口,所述驱动接口模块使用了1片JLVCH16245芯片,该芯片为3.3V供电,但可兼容5V电平信号输入,同时该芯片输出能力达到24mA,增强了HI-3593自身的驱动能力;
HI-3593芯片模块,该模块包含一片HI-3593芯片及若干电容,实现ARINC429通讯2路接收、1路发送的功能。
以上全部模块一起可以实现HI-3593芯片自身的全部功能,该ARINC429通讯电路模块简化了HI-3593芯片的设计过程,提供了完成各种功能必备的外部设备,增加了通用IO端口的驱动能力和保护。
实施例一
电源转换模块在器件选型时,要考虑尺寸、功耗、发热、稳定性,可选类型有芯片型、开关电源型、以及各种线性电源,考虑到HI-3593芯片所用功能工作时最高消耗电流达到100mA,而输入电压7V时,消耗在转换模块上的功耗大于1W;如果采用芯片型的线性电源,必然存在长时间工作后的发热问题,对于散热有一定要求;而采用开关电源会带来开关电源的高频干扰,并且尺寸偏大;最终选择了三端稳压器,采用SMD-0.5的表贴金属封装,单片最大功耗可达3W,最小输入输出压差0.7V,各项指标都可满足HI-3593芯片在各种航空环境下的使用要求。
实施例二
驱动接口模块的配置源于HI-3593芯片与其他5V供电的芯片交互时,需要电平转换芯片,而电平转换芯片往往需要双电源供电,并且方向固定,而该驱动接口模块,选择了单电源供电的接口芯片JLVCH16245A,每片接口芯片包含16位总线收发,可分为两组,每组独立控制使能与方向;在该嵌入式计算机电路模块中,使用一片接口芯片JLVCH16245A,方向及使能控制端由对外接口引出,可由设计人员自行配置,提高该驱动接口的灵活性。
Claims (6)
1.一种用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,其特征在于,其包括电源转换模块、驱动接口模块、外部时钟模块以及HI-3593芯片模块;所述HI-3593芯片配合电源转换模块、驱动接口模块、外部时钟模块以及HI-3593芯片模块完成ARINC429通讯电路的接收和发送;所述电源转换模块用于将4V~7V电源转换为3.3V电源提供给HI-3593芯片模块使用;所述外部时钟模块为HI-3593芯片模块提供外部时钟基准并将频率信号提供给HI-3593芯片模块使用;所述驱动接口模块用于驱动HI-3593芯片模块的对外数据指示,所述驱动接口模块的一端连接HI-3593芯片模块,另一端连接对外接口。
2.如权利要求1所述的用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,其特征在于,所述电源转换模块能够将4V~7V电源稳定在3.3V,即向电源转换模块输入4V~7V电源后,电源转换模块输出3.3V电源,提供给HI-3593芯片模块使用。
3.如权利要求1所述的用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,其特征在于,所述外部时钟模块提供1MHz频率信号,并将该频率信号提供给HI-3593芯片模块使用。
4.如权利要求1所述的用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,其特征在于,所述驱动接口模块使用了1片JLVCH16245芯片。
5.如权利要求1所述的用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,其特征在于,所述HI-3593芯片模块用于实现ARINC429通讯2路接收、1路发送的功能。
6.如权利要求1所述的用于航空控制器的ARINC429通讯电路模块,其特征在于,所述驱动接口模块使HI-3593的数据指令接口可兼容5V的电源系统。
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