ARINC 429 [1] « Цифровая система передачи информации Mark 33 (DITS)» — технический стандарт ARINC для преобладающей шины данных авионики, используемой в большинстве коммерческих и транспортных самолетов высшего 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 воздушных судов. Он использует самосинхронизирующийся протокол шины данных (Tx и Rx находятся на отдельных портах). Физические соединительные провода представляют собой витые пары , несущие 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 приемника, тем самым устраняя необходимость передачи данных синхронизации. ARINC 429 является альтернативой MIL-STD-1553 .
Единица передачи ARINC 429 представляет собой 32-битный кадр фиксированной длины , который в стандарте называется «словом». Биты в слове ARINC 429 последовательно идентифицируются от бита номер 1 до бита номер 32 [4] или просто от бита 1 до бита 32. Поля и структуры данных слова ARINC 429 определяются в терминах этой нумерации.
Хотя обычно иллюстрируют последовательные протокольные кадры, прогрессирующие во времени 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 [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 как
эта последовательность часто изображается в публикациях ARINC 429 в обратном направлении:
Обычно, когда формат слова ARINC 429 иллюстрируется битом 32 слева, числовые представления в поле данных считываются с наиболее значимым битом слева. Однако в этом конкретном представлении порядка бит поле метки считывается с наиболее значимым битом справа. Как и поля идентификатора протокола CAN , [8] поля метки ARINC 429 передаются наиболее значимым битом первым. Однако, как и протокол UART , двоично-кодированные десятичные числа и двоичные числа в полях данных ARINC 429 обычно передаются наименее значимым битом первым.
Некоторые поставщики оборудования [9] [10] публикуют порядок передачи битов как
Поставщики, использующие это представление, фактически перенумеровали биты в поле Label, преобразуя стандартную нумерацию MSB 1 бит для этого поля в нумерацию LSB 1 бит. Эта перенумерация подчеркивает относительное изменение «порядка байтов» между представлением Label и числовыми представлениями данных, определенными в стандарте ARINC 429. Следует отметить, что нумерация бит 87654321 похожа на нумерацию бит 76543210 , распространенную в цифровом оборудовании; но перевернута с нумерации бит 12345678 , определенной для поля Label ARINC 429.
Это концептуальное изменение также отражает исторические детали реализации. Приемопередатчики ARINC 429 были реализованы с 32-битными сдвиговыми регистрами . [11] Параллельный доступ к этому сдвиговому регистру часто ориентирован на октет . Таким образом, порядок бит доступа к октету является порядком бит устройства доступа, который обычно равен LSB 0 ; и последовательная передача организована таким образом, что младший бит каждого октета передается первым. Таким образом, в обычной практике устройство доступа записывало или считывало «обратную метку» [12] (например, для передачи Метки 213 8 [или 8B 16 ] перевернутое битовое значение D1 16 записывается в октет Метки). Более новые или «улучшенные» приемопередатчики могут быть настроены на обратный порядок бит поля Метки «на аппаратном уровне». [13]
Каждое слово ARINC 429 представляет собой 32-битную последовательность, содержащую пять полей:
Изображение ниже иллюстрирует многие концепции, объясненные в смежных разделах. На этом изображении Метка (260) отображается красным цветом, Данные — сине-зеленым, а Бит четности — темно-синим.
Руководящие принципы по маркировке предоставляются как часть спецификации ARINC 429 для различных типов оборудования. Каждый самолет будет содержать ряд различных систем, таких как компьютеры управления полетом , инерциальные системы отсчета , компьютеры воздушных данных , радиолокационные высотомеры , радиостанции и датчики GPS . Для каждого типа оборудования определен набор стандартных параметров, который является общим для всех производителей и моделей. Например, любой компьютер воздушных данных будет предоставлять барометрическую высоту самолета в виде метки 203. Это обеспечивает некоторую степень взаимозаменяемости деталей, поскольку все компьютеры воздушных данных ведут себя, по большей части, одинаково. Однако существует только ограниченное количество меток, и поэтому метка 203 может иметь совершенно другое значение, если она отправлена датчиком GPS, например. Однако очень часто необходимые параметры самолета используют одну и ту же метку независимо от источника. Кроме того, как и в случае с любой спецификацией, каждый производитель имеет небольшие отличия от формальной спецификации, например, предоставляя дополнительные данные сверх спецификации, опуская некоторые данные, рекомендованные спецификацией, или внося другие различные изменения.
Системы авионики должны соответствовать экологическим требованиям, обычно определяемым как экологические категории RTCA DO-160. ARINC 429 использует несколько физических, электрических и протокольных методов для минимизации электромагнитных помех в бортовых радиостанциях и другом оборудовании, например, через другие кабели передачи .
Его кабель представляет собой экранированную витую пару сопротивлением 78 Ом . [1] Сигнализация ARINC определяет разницу в 10 Вп между уровнями данных A и данных B в пределах биполярной передачи (т. е. 5 В на данных A и -5 В на данных B будут составлять допустимый управляющий сигнал), а спецификация определяет приемлемое время нарастания и спада напряжения.
Кодирование данных ARINC 429 использует дополнительную дифференциальную биполярную форму сигнала с возвратом к нулю (BPRZ), что дополнительно снижает уровень электромагнитных помех от самого кабеля.
При разработке и/или устранении неполадок шины ARINC 429 проверка аппаратных сигналов может быть очень важна для поиска проблем. Анализатор протоколов полезен для сбора, анализа, декодирования и хранения сигналов.
{{cite book}}: |magazine=проигнорировано ( помощь )