基于以太网的ARIN29总线高速接口板的设计

文章编号: 1671-4598（2009）05.0211-3中国图片分类编号: TP393.11文件标识码: A西北工业大学自动化研究所ARINC 429总线基于以太网的高速接口板的设计大学，陕西西安710072）摘要: ARINC 429总线规范是专门为航空电子系统通信设计的航空工业标准. 大多数ARINC 429总线计算机测试系统都使用PCI总线将计算机连接到ARINC 429总线接口. 本文使用32位微控制器MC68332和16位DSP（TMS320LF2407）以及TCP和IP协议来设计基于以太网的ARIN29总线接口板. 给出了系统的总体组成和原理，并详细说明了以太网接口和连接到IZI的ARNIC 429总线的硬件和软件设计与实现. 测试表明，该接口板数据传输稳定，应用灵活，易于扩展. 在ARINC 429总线的测试中具有广阔的应用前景. 关键字: 微控制器MC68332l I ARIN29以太网总线I TMS320LF2407t TCP / 1P协议设计基于ARIN29Bus的高速接口板“ Weilin，Zhang Xiaobin，Wu Jiani，Wu Mingxing（西北工业大学自动化学院，西安710072 <

中国）Abstrac: ARINCC 429客车的标准设计为Deespei Reale commentio cimentio nofacial航空电子设备. HowrinVcrmoff ARRINC 429总线三通系统的PCI总线和ARINC 429总线. 不便之处. Ahhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh与此同他母亲的，他或她就可以做到这一点，他就能做到. bitmirorconroller MC68332 16位DSP ￥ ￥ 320LFF207. 网站结构giYen. 绒面绒面革是所需的最常使用的tenet tete tete tete tete te te te te arner 429bus硬面. 网站的要求是swatWat latramsmissmian应用程序，以及简单的wydielyd码测试ARISIN 429b 29b关键字: MC68332: 以太网: ARJN29总线: TMS320LF2407； TCP / IP IMPLEMENTANTO O简介ARJNC总线规范基于航空电子行业标准. 通信基于ARJN29总线规范.

目前，大多数ARINC 429总线计算机测试系统都使用PCI总线将计算机和ARINC 429总线连接到I =1. 由于PCI插槽通常位于机箱内部，因此AR1NC 429总线连接到机箱. 121卡只能固定. 它安装在计算机内部，灵活性差，并且它的应用场合也受到r的限制. 以太网接口具有连接灵活，传输速率高的优点. 它可以轻松地将ARINC 429总线接口连接到计算机，从而构成测试系统. 它甚至可以通过网络连接到远程计算机，使用起来更加灵活. 性[21. l系统组成接口板的设计包括硬件电路设计和软件设计. 硬件电路主要由以太网接口电路和连接到IZ1电路的ARNIC 429总线组成. 为了提高接口的数据传输速率和数据处理速度，本设计中使用32位微处理器MC68332和DSP 2407分别处理和控制以太网接口和ARIN29总线接口. 这两个微处理器通过双端口RAM交换来执行数据. 接口板的组成如图1所示. 软件设计包括两部分: 以太网到121编程和ARINC 429总线到121编程. 该系统基于嵌入在Nucleus操作系统中的68332，并使用操作系统中包含的TCP / IP协议栈来实现网络通信131.

因为使用的级别相反，因此需要连接这两个信号.

CS8900芯片是CirrusLogistics [S1]生产的具有低功耗和出色性能的16位LAN处理芯片. 它通过RJ45接口实现控制系统与网络之间的连接. 它们之间还必须连接带有扼流线圈的隔离变压器（例如ST7010T）. 主要功能是将外部电路与CS8900A隔离，以防止干扰和烧毁组件，并实现带电插入功能. 中国测控网chinamaca. Com Wanfang数据. 922.计算机场景和控制卷17 DO Dl，生＾ DIII Rm _flluF 16-bl | ‘F ll2ｑFs-上部A13-AI々6F ｛L‰ｊ-lO-W ll {JRTM I. 4Il 2ICS，lR棚RESFT vol. 图2以太网接口电路原理CY7C133是CYPRES生产的2K容量，16位总线宽度的高速双端口RAM. 它在电路中具有两个功能，一个是提供部分数据. TCP / IP协议的存储空间，另一个是实现以太网接口与ARINC 429总线接口之间的数据交换2.2 ARINC 429总线接口电路ARINC 429总线接口的电路原理如图3所示，主要由DSP（TMS320LF2407），CPLD，与1: 1芯片DEll016，BD422等连接的ARIS29总线组成.

TI的DSP芯片TMS320LF2407是ARINC 429接口系统的核心. 它主要用于控制各个部分的协调，完成接收/发送的数据的处理以及与CPLD协作以生成双端口RAM和模块所需的控制信号. DEL116芯片是DVICE公司专门开发的用于实现ARINC 429通信的接收机I: 1集成芯片. 它由一个控制寄存器，一个定时器电路，两个独立的和一个组成. 通常与BD429芯片结合使用. DEI116的两个接收通道可以直接连接到ARINC 429总线，而发送通道则需要BD429芯片执行电平转换. 在429通信模块中，DSP通过一条16位外部数据线连接到DEL11016芯片，因此DEL116可以将429串行数据转换为16位并行数据，以实现与DSP的数据传输. CPLD芯片连接到DSP的地址线. 解码相应的地址后，顺序逻辑控制信号通过I / O端口输出，以驱动429总线的数据接收和发送. 在429中的接收和发送数据信号的过程中，CPLD将接收到的中断源信号（DR1，DR2）合并为中断请求输出. 该信号连接到DSP的外部中断EXT INT4I，并通过CPLD将中断源TXR发送到DSP. EXTINT5鞠躬我的脚.

3软件设计3.1以太网接口主程序设计该系统基于MC68332，嵌入在Nucleus操作系统中，在操作系统中使用TCP / IP协议栈来实现网络通信. Nucleus是美国著名制造商ATI的RTOS产品. 它提供了实时内核（核插件），网络模块（核NET），开发工具模块（nucleusEDE）和Web（核Java / Web服务器）产品. Nucleus的最大特点是提供了所有源代码. 用户只需调用相关的库文件即可执行任务级调试，而无需编写BSP，因此易于学习和使用[61. 例如，设计好的CS8900A以太网模块可以直接调用Linux操作系统的内置模块. 网络图书馆. MC68332通过IOW，IOR，MEMR，MEMW和其他控制信号线实现CS8900A的控制和读写操作. TCP / IP协议栈，网络设备驱动程序和应用程序可以看作是互连的“功能集”，它需要一个主程序微控制器，协议栈和IP数据包. ALP表条目更新ARP数据包. 一锅从机构造一个响应数据包，并将其发送到中国测控网络. Com构造并发送数据包1，并发送以太网接口的主程序流程图，如图4所示. ALP表条目更新I有效地组织了这些“功能”. 通常，主程序是一个循环，不断读取网卡. 数据，调用TCP / IP协议进行判断处理，并根据接收到的数据做出响应[71.

主程序的软件流程图5以太网连接13应用层程序流程图万方数据923的处理过程如图4所示. 429总线通信模块数据接收中断响应程序ARIBNC 429至3.2以太网接口应用层程序通信模块具有2接收中断源信号（DRI.DR2），并通过CPLD的以太网连接I = 1应用层程序的过程如下图5所示. 网卡接收到新的逻辑判断并将其合并为中断请求. 由于429中断源信号是一个IP数据包，因此TCP / IP内核将调用应用层程序以写入接收到的保持信号，即，当数据到达某个通道时，该通道的DR信号将改变. 数据进入双端口. RAM，并且在请求标记单元中（以太网为高电平且在此设计中保持不变），当数据被拿走时，DR信号被清除为“ 0”. 在CPLD中，接口和ARINC 429总线连接至I = 1，每个都有一个请求标记单元，地址分别设计接收逻辑，以接收通道I为例，当数据到达时，DRI字母为7FFFC和7FFFD. 写入请求标志，以便ARINC 429总线连接号变高并保持不变. CPLD检测到更改后，首先发出DSP中断信号查询[8]，如果远程终端请求重新发送数据，则TCP / IP核心号为EXT INT4. DSP响应接收中断后，读取接收到的数据映射通道将导致重传事件以太网接口板，并调用应用层程序从双端121 RAM中获取0x44H（该程序将DSP外部地址预设为接收和发送固定值）用于接收数据的数据.

通过周期性触发的循环事件的逻辑地址主动发送数据. 对于不同接收通道的中断源信号，DSP通过读取时间来实现. 无需判断. 相反，CPLD将地址0x44H映射到3.3 ARIS29总线接口程序设计的另一个接收通道. 使用CPLD作为中断源逻辑处理的前端设计方法，为了实现429总线通信模块的正常运行，系统上电并复位，以减轻DSP外部数据通信的负担，提高运行效率系统的. 然后首先初始化429通信总线模块. 模块的初始化程序包系统主程序和CPLD接收中断的程序流程图如图6所示. 它包括两部分. 一部分是将控制字写入DEL116的状态寄存器，将通信字长度设置为32bit，外部提供的工作时钟为1MHz，内部接收和发送速率为100Kbps. 第二部分是初始化DSP的中断响应部分，并将接收中断捕获模式设置为电平模式[9]. 检查EXT-INT4. 从发送存储器中写入数据l. 读取DEIl016接收的数据. NTX的值=1. DEL1161数据发送到接收缓冲区f，以发送数据429总线数据两个t程序CPLD程序流程图6系统主程序和CPLD中断程序流程图4使用数字示波器进行测试（型号: Tektronix TDS） 102）到接口板上，测试了ARINC 429总线的波形，结果表明其电压幅度以太网接口板，高速和低速频率以及电平上升和下降时间均符合ARINC 429总线协议规范.

使用两台工业控制计算机（Advantech）和Enfite Technology Co.，Ltd.的EP2H6272型ARNIC 429总线接口卡在接口板上进行了全面的测试. ARICA29总线接口卡连接到接口板的A​​RIN29总线接口，并且双向数据在两台工业计算机之间传输. 结果表明，接口板数据传输快速，稳定，可靠. 5.结论由于以太网具有技术成熟，计算机节点数量大，连接容易的优点，因此在数据传输速率方面也具有很大的潜力. 因此，基于以太网的ARIN22接口板在使用上具有很高的灵活性，在ARIN29总线的测试中将具有广阔的应用前景. 由于使用了3​​2位微控制器MC68332和16位DSP TMS320LF2407，并且使用了大型TCPP协议栈，因此大大提高了所设计接口板的数据传输速率. 在实际应用中，运行稳定，系统通讯快速可靠，实时性强. 参考文献: [l] 1 Middleton DH. 航空电子系统[M]. 北京: 航空工业出版社，1992. [2] Tom Sho G.指南网络精华[M]. 北京: 清华大学出版社. 2005. [3]宋冬. 李洪娟航空计算机系统与应用［Ｍ］. 西安: 西北工业大学出版社，2002. [4]张宁. MC68332单片机的结构与应用[M]. 北京: 北京航空大学出版社，2003. [5] Cirrus Logic，Inc. CS8900A prodata data shet [Z]. 2001. [6]杨宗仁. 基于Nucleus操作系统的网络技术[J]. 福建电脑.

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