429总线 [ARINC429总线通信实现方法研究]
摘要：在航空电子综合化的技术发展趋势之下，机载数据总线技术的地位凸显，主要负责飞行器各个信息系统之间的信息融合和资源共享，因此，用户对可靠、有效的数据传输要求，使得总线技术成为机载设备融合的关键技术之一。该文首先对机载总线概念进行了分析，进而介绍了429总线的通讯实现，包括硬件设计和软件设计。
关键词：航空电子；机载数据总线；数据传输；429总线
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)18-4350-04
Implementation of ARIINC 429 Buses
LING Bo1, ZHAO Jing1, LIU Shan-shan2
(1. Shaanxi Branch Economic Information Center, China National Tobacco Corporation, Xi’an 710061, China; 2. China Eastern Airlines Corporation Limited (CEA) Engineering &Technic,Shanghai 200355, China)
Abstract: In the avionics technology development trend, Airborne data bus technology occur in the prominent place, it is mainly responsi ble for the aircraft each information system between information integration and resource sharing. Therefore, user of the demand to reli able, efficient data transmission requirements, makes bus technology has become one of the key technologies of airborne equipment integra tion. This paper firstly analyzes the concept of airborne data bus, and then introduces the arinc429 bus communication realization, including hardware design and software design.
Key words: aviation electronics; airborne data bus; data transmission; 429 bus
ARINC429数据总线定义了机载电子系统之间的通信规范，是美国航空无线电公司制定的数字总线传输标准，在微电子技术发展的影响下，机载设备的性能要求也日益提高，机载设备通信方式发生了彻底的改变，越来越多的航空电子设备已经采用了数字化技术，使得数字方式的信息传输成为通信的主要手段。相对于模拟传输具有低成本、逻辑简单、高可靠性等优点，既减轻了飞行器设备重量和体积，有提高了信息的传输精度。航空电子系统之间目前最常用的通信标准之一就是ARINC429。
1 ARINC429规范
ARINC429规范又称为MARK33数字信息传输系统，广泛应用于商用和军用飞机上。主要规定所有系统间和系统内部通讯所使用的标准。ARINC429协议分别规定了其电气标准、编码格式、信息传输特性等。
1.1编码格式
通过数字数据总线以串行的方式传输数字数据信息，在每个方向上用一根独立的数据总线，传输介质一般为STP，总线上只允许有1个发送设备，有多个接收设备（<=20个）。总线传输速率为12.5～100kbps，一个数据字就是一个基本信息单元，由32位构成，分别有数据位（21位）、标志位（8位）、状态位（2位）、奇偶校验位（1位）。第32位是奇偶校验位(PARITY)，在ARINC429信息系统中一般使用奇校验；位号31和30规定为符号/状态矩阵（SSM），用于标示数据字的特性，如BCD数字数据、离散数据、AIM数据和文件传输字、BCD数字数据的符号（正、负、北、南等），AIM数据的字型（初始字，中间字，控制字，结束字）和发送器硬件状态。位号11～29规定为数据区（DATA），用于存储要传输的信息，通过对数据进行合适编码，以便传输[1]。其中第29位为数据字段最高有效位；位号9～10规定为源/目的识别码(SDI)，在特定系统中，有时需要将若干位专用字输送到一个多系统中，一般需要使用SDI标识，用来识别字的目的地，也可以根据字内容识别一个多系统的源系统地址。位号1～8规定为标号区（LABEL）。用于识别字内所包含的信息，通过对标号的分析，接收设备可以容易判断出所接收到的ARINC429字的用途。
1.2电气特征
数据源用双绞线连接到数据接收器，在屏蔽线两端及电缆的所有中断处，屏蔽应与靠近机架插座的飞机地线连接。在实用数字信息传输系统中，电缆特性及电气特性不匹配会引起数字数据脉冲畸变，电气干扰造成的噪音也要干扰数字信号，数字接收器性能取决于接收器输入信号特性（有畸变和噪音的数据）及接收器的设计[2]。采用双极性归零的三态码方式，具有较强的抗干扰能力。发送器电平高电平范围+10V，为逻辑1；NULL为0V；低电平为-10V，为逻辑0。接收器输入端出现的差动电压由电缆长度、支线配置及所连的接收器数目决定，没有噪音时，接收器端的正常电压范围是：高电平范围（6～10V）、NULL（-0.5～+0.5V）、低电平范围（-6～-10V）。NULL电平发送的是自身的时钟脉冲，数据字之间间隔为4位，并以此实现收发同步。如图1所示。