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ARINC429说明书

作者：从前慢现在也慢 | 2024-05-29 04:20:10

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arinc429

功能概述

本模块主要实现航空总线 ARINC429 与 USB 口、串口之间的通讯转换，可同时与 USB 、TTL 串口、 RS232 串口、RS422 串口、RS485 串口双向转换，用户需要什么接口，直接对插即可。可对 ARINC429 数据记录与导出功能。

图 1 PGC-SSM429-01 结构图

性能参数

表 1 S429_01性能参数

名称	描述
供电接口	USB 或 DC5V
USB 接口	USB2.0
USB驱动方式	厂家提供
ARINC429 接口	1路接收、1 路发送 (支持 12.5kHz 、100kHz)
检验位	可自动产生校验位或客户固定输出
错误码	可依据标准 ARINC429 协议生成错误代码
Label	Label 可设置
电平规范	符合 GOST 18977-79 和 RTM 1495-75(ARINC429)
接口支持	1路TTL串口（收发） 1路RS232 串口（收发） 1路RS422 串口（收发） 1路RS485 串口（收发->半双工） 1路 ARINC429（收发差分形式（无地））
尺寸	65mm×25mm×6mm
工作温度	－40℃－+85℃

接口框图

图 2 PGC_SSM429_01结构简介

接口详细说明
1. ARINC429 定义

ARINC429是一种串行标准，为面向接口型的单向广播式传输总线。

一条总线上只允许有一个发送器，但可以有多个接收器（最多为20个）。以差动输出的对称(平衡)方式工作。

采用双绞屏蔽线异步传输数据。

总线用标志码字来区分设备和信号名称。

速率为12. 5 kbps 或100 kbps，通常以脉冲形式发送。

数据采用双极性归零码的三态调制编码方式（高电平为+6.5V~+13V、零电平为- 2.5V~ + 2.5V、低电平为-6.5V~-13V）

表 2 ARINC429结构定义

连接器：EX/KF2EDG-2.54-4P
引脚序号	名称	说明
1	IN-	429数据接收负极
2	IN+	429数据接收正极
3	OUT+	429数据发送正极
4	OUT-	429数据发送负极

1. RS422 串口定义

RS422接口采用3.3V TTL电平直接输入输出，若需要与终端相连，需采用USB转RS422设备桥接。

RS422接口可提供两种波特率分别为2000000和115200（通过拨码开关选择）

表 3 RS422接口说明

连接器：GH1.25mm-4P
引脚序号	名称	说明
1	R+	调试解调器向内输入正极
2	R-	调试解调器向内输入负极
3	T-	调试解调器向外输出负极
4	T+	调试解调器向外输出正极

1. RS485 串口定义

RS485接口采用3.3V TTL电平直接输入输出，若需要与终端相连，需采用USB转RS485设备桥接。

RS485接口可提供两种波特率分别为2000000和115200（通过拨码开关选择）

表 4 RS485接口说明

连接器：GH1.25mm-2P
引脚序号	名称	说明
1	B	RS485 B-
2	A	RS485 A+

注：由于RS485位半双工设备，不能完美的支持本系统，故在接有同时具备收发功能的调试解调器时，慎用！但单收或单发不受影响。

1. LED灯定义

表 5 LED显示说明

序号

名称

描述

红灯

红灯作为显示当前系统波特率使用，表示波特率如下：

项目	LED灯闪	LED灯灭
USB	2000000	115200
TTL	2000000	115200
RS232	230400（受芯片限制）	115200
RS485	2000000	115200
RS422	2000000	115200

蓝灯

蓝灯作为显示ARINC429发送速率使用，表示速率

LED灯亮：ARINC429速率为12.5K
LED灯灭：ARINC429速率为100K

1. RS232 串口定义

RS232接口采用3.3V TTL电平直接输入输出，若需要与终端相连，需采用USB转RS232设备桥接。

RS232接口可提供两种波特率分别为230400和115200（通过拨码开关选择）

表 6 RS232接口说明

连接器：GH1.25mm-3P
引脚序号	名称	说明
1	TX	调试解调器向外输出
2	RX	调试解调器向板内输入
3	GND	电源地

1. TTL 串口定义

TTL接口采用3.3V TTL电平直接输入输出，若需要与终端相连，需采用USB转TTL设备桥接。

TTL接口可提供两种波特率分别为2000000和115200（通过拨码开关选择）

注：USB转TTL设备要确保支持2000000波特率。

表 7 TTL结构定义

连接器：GH1.25mm-3P
引脚序号	名称	说明
1	TX	调试解调器向外输出
2	RX	调试解调器向板内输入
3	GND	电源地

1. USB 接口定义

USB接口采用标准USB接口，可直接与终端相连，比可以调制解调器提供5V供电，使调制解调器正常运行。

USB接口可提供两种波特率分别为2000000和115200（通过拨码开关选择）

表 8 USB结构定义

连接器：USB公头
引脚序号	名称	说明
1	VBUS	USB供电
2	D-	数据负极
3	D+	数据正极
4	ID	ID
5	GND	USB地

1. 供电接口定义

供电接口如下表所示，该接口在USB未插入供电设备时，起到备份供电使用，若使用该接口，请插入5V@1A以上，直流供电。

表 9 备用供电接口说明

连接器：GH1.25mm-2P
引脚序号	名称	说明
1	5V	5V供电
2	GND	电源地

1. 拨码开关定义

表 10 拨码开关使用说明

引脚序号	名称	说明
1	拨码开关（板边）	控制ARINC429速率使用，ON：12.5K，OFF：100K
2	拨码开关	控制系统波特率使用，ON：高速波特率，OFF：低速波特率（115200）

1. JTAG接口定义

表 11 JTAG接口说明

连接器：杜邦线2.54mm-6P
引脚序号	名称	说明
1	POWER	与下载器VREF相连
2	GND	与下载器地相连相连
3	TCK	与下载器同名相连
4	TDO	与下载器同名相连
5	TDI	与下载器同名相连
6	TMS	与下载器同名相连

通信协议说明
1. 终端发送协议

表 12 终端向SSM429发送协议

序号	字节	说明
1	0xAA	固定字节1
2	0x55	固定字节2
3	0xYX	X：ARINC429发送源（SDI）：1bit~0bit Y：ARINC429发送校验位（P）：0x0：表示FPGA自动算；0x3：表示校验位写1；0x1：表示校验位写0.
4	0xXX	ARINC429发送数据20bit~16bit
5	0xXX	ARINC429发送15bit~8bit
6	0xXX	ARINC429发送7bit~0bit
7	0xXX	ARINC429发送label
8	0x00	固定字节3

1. 终端接收协议

表 13 反馈协议内容

序号	名称	描述
1	Speed	显示ARINC429接收速度，共两种“100K”和“12.5”
2	Parity	校验校验位，“T”校验位正确，“F”校验位错误
3	SDM	X.Y，X表示SDI，Y表示SSM，如0.2表示SDI为0，SSM为2
4	DATA	共24BIT，未使用填充0
5	Label	标签数据

1. ARINC429协议说明

如下表所示，ARINC429在发送一帧过程中，首先发送以START开始，以END结束，共发送32bits数据，其中0~7bits为Lable数据，9~8bits为SDI数据，10~28bits为数据，29~30bits为SSM，31bit为校验位

表 14 ARINC429格式说明

End	30	29	28	27	26	25	24
校验位	SSM		DATA（MSB：28）
23	22	21	20	19	18	17	16
DATA
15	14	13	12	11	10	9	8
DATA（LSB：10）						SDI
7	6	5	4	3	2	1	Start
LABEL（MSB：1 ->LSB:8）

1. ARINC429波形举例说明

图 4 100K数据ARINC429 正极（AA 55 02 02 04 02 02 00）

如图所示：

LABLE：0000_0010;由于先发高位故LABEL为02；AA 55 02 02 04 02 02 00

SDI：01，由于高字节在后：2；AA 55 02 02 04 02 02 00

数据：01000000001000000100，由于高字节在后，0x0024002；AA 55 02 02 04 02 02 00

校验位：1，由于按照协议0位自动计算，AA 55 02 02 04 02 02 00

图 5 12.5K数据ARINC429 正极（AA 55 02 02 04 02 02 00）

如图所示：

LABLE：0000_0010;由于先发高位故LABEL为02；AA 55 02 02 04 02 02 00

SDI：01，由于高字节在后：2；AA 55 02 02 04 02 02 00

数据：01000000001000000100，由于高字节在后，0x0024002；AA 55 02 02 04 02 02 00

校验位：1，由于按照协议0位自动计算，AA 55 02 02 04 02 02 00

实际举例说明（Demo）

图 6 波特率2M，100K测试截图

图 7 波特率2M，12.5K测试截图

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