ARINC 429 , [1] «Цифровая система передачи информации Mark 33 (DITS)» — это технический стандарт ARINC для основной шины данных авионики , используемой на большинстве коммерческих и транспортных самолетов более высокого класса. [2] Он определяет физические и электрические интерфейсы двухпроводной шины данных и протокол данных для поддержки локальной сети авионики самолета .
ARINC 429 — стандарт передачи данных для авионики самолетов. Он использует самосинхронизирующийся протокол шины данных (Tx и Rx находятся на разных портах). Физические соединительные провода представляют собой витые пары , передающие сбалансированную дифференциальную сигнализацию . Слова данных имеют длину 32 бита, и большинство сообщений состоят из одного слова данных. Сообщения передаются со скоростью 12,5 или 100 кбит/с [3] другим элементам системы, которые отслеживают сообщения шины. Передатчик постоянно передает либо 32-битные слова данных, либо состояние NULL (0 Вольт). Одна пара проводов ограничена одним передатчиком и не более чем 20 приемниками. Протокол допускает самосинхронизацию на стороне получателя, что устраняет необходимость передачи данных синхронизации. ARINC 429 является альтернативой MIL-STD-1553 .
Единицей передачи ARINC 429 является 32-битный кадр фиксированной длины , который в стандарте называется «словом». Биты в слове ARINC 429 последовательно идентифицируются от бита номер 1 до бита 32 [4] или просто от бита 1 до бита 32. Поля и структуры данных слова ARINC 429 определяются в терминах этой нумерации.
Хотя обычно кадры последовательного протокола иллюстрируются справа налево, в стандарте ARINC обычно практикуется обратный порядок. Несмотря на то, что передача слов ARINC 429 начинается с бита 1 и заканчивается битом 32, принято изображать на схеме [5] и описывать [6] [7] слова ARINC 429 в порядке от бита 32 до бита 1. Проще говоря, в то время как порядок передачи битов (от первого переданного бита до последнего переданного бита) для 32-битного кадра обычно изображается следующим образом:
эта последовательность часто изображается в публикациях ARINC 429 в противоположном направлении, как
Обычно, когда формат слов ARINC 429 показан с битом 32 слева, числовые представления в поле данных считываются со старшим битом слева. Однако в этом конкретном представлении порядка битов поле «Метка» читается так, что самый старший бит находится справа. Подобно полям идентификатора протокола CAN , [8] поля меток ARINC 429 передаются первым старшим битом. Однако, как и в случае с протоколом UART , двоично-десятичные числа и двоичные числа в полях данных ARINC 429 обычно передаются сначала младшим битом.
Некоторые поставщики оборудования [9] [10] публикуют порядок передачи битов как
Поставщики, использующие это представление, фактически изменили нумерацию битов в поле «Метка», преобразовав стандартную нумерацию битов MSB 1 для этого поля в нумерацию битов LSB 1. Это изменение нумерации подчеркивает относительное изменение «порядкового порядка битов» между представлением метки и представлениями числовых данных, как это определено в стандарте ARINC 429. Следует отметить, что нумерация битов 87654321 аналогична нумерации битов 76543210 , распространенной в цифровом оборудовании; но обратное по сравнению с нумерацией битов 12345678 , определенной для поля метки ARINC 429.
Это условное изменение также отражает исторические детали реализации. Трансиверы ARINC 429 реализованы с 32-битными сдвиговыми регистрами . [11] Параллельный доступ к этому сдвиговому регистру часто ориентирован на октеты . Таким образом, порядок битов доступа к октету соответствует порядку битов устройства доступа, который обычно равен LSB 0 ; а последовательная передача устроена так, что первым передается младший бит каждого октета. Таким образом, в обычной практике устройство доступа записывает или читает «перевернутую метку» [12] (например, для передачи метки 213 8 [или 8B 16 ] в октет метки записывается инвертированное по битам значение D1 16 ). Более новые или «усовершенствованные» трансиверы могут быть настроены на обратный порядок битов поля метки «аппаратно». [13]
Каждое слово ARINC 429 представляет собой 32-битную последовательность, содержащую пять полей:
Изображение ниже иллюстрирует многие концепции, объясненные в соседних разделах. На этом изображении метка (260) отображается красным цветом, данные — сине-зеленым, а бит четности — темно-синим.
Рекомендации по маркировке приведены в спецификации ARINC 429 для различных типов оборудования. Каждый самолет будет содержать ряд различных систем, таких как компьютеры управления полетом , инерциальные системы отсчета , компьютеры с воздушными данными , радиолокационные высотомеры , радиоприемники и датчики GPS . Для каждого типа оборудования определен набор стандартных параметров, общий для всех производителей и моделей. Например, любой компьютер с воздушными данными будет отображать барометрическую высоту самолета как метку 203. Это обеспечивает некоторую степень взаимозаменяемости деталей, поскольку все компьютеры с воздушными данными ведут себя по большей части одинаково. Однако количество меток ограничено, поэтому метка 203 может иметь совершенно другое значение, если она отправлена, например, датчиком GPS. Однако очень часто необходимые параметры самолета имеют одну и ту же метку независимо от источника. Кроме того, как и в любой спецификации, у каждого производителя есть небольшие отличия от формальной спецификации, например, путем предоставления дополнительных данных сверх спецификации, исключения некоторых данных, рекомендованных спецификацией, или других различных изменений.
Системы авионики должны соответствовать экологическим требованиям, обычно обозначаемым экологическими категориями RTCA DO-160. ARINC 429 использует несколько физических, электрических и протокольных методов для минимизации электромагнитных помех на бортовых радиостанциях и другом оборудовании, например, через другие кабели передачи .
Его кабель представляет собой экранированную витую пару сопротивлением 70 Ом . [1] Сигнализация ARINC определяет разницу в 10 Впик между уровнями данных A и данных B в рамках биполярной передачи (т. е. 5 В для данных A и -5 В для данных B будут представлять собой действительный управляющий сигнал), а спецификация определяет допустимое напряжение. времена подъема и падения.
При кодировании данных ARINC 429 используется дополнительная дифференциальная биполярная форма сигнала передачи с возвратом к нулю (BPRZ), что еще больше снижает излучение электромагнитных помех от самого кабеля.
При разработке и/или устранении неисправностей шины ARINC 429 проверка аппаратных сигналов может быть очень важна для обнаружения проблем. Анализатор протоколов полезен для сбора, анализа, декодирования и хранения сигналов.
{{cite book}}: |magazine=игнорируется ( помощь )