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ARINC659总线技术综述
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更新于2023-05-24
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ARINC659总线是一个基于时间表驱动的总线型多节点串行通信总线,具有传输时间确定性、高容错性和高可靠性等特点,能够满足航空武器装备对新型底板总线在技术上的需求。首先阐述了ARINC659总线的背景,并对ARINC659总线的拓扑结构、系统组成、工作原理及技术特点进行了详细分析,进一步说明了ARINC659总线的应用,为后续ARINC659总线深入研究与应用奠定了一定的基础。
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ARINC659总线技术综述总线技术综述
ARINC659总线是一个基于时间表驱动的总线型多节点串行通信总线,具有传输时间确定性、高容错性和高可靠
性等特点,能够满足航空武器装备对新型底板总线在技术上的需求。首先阐述了ARINC659总线的背景,并对
ARINC659总线的拓扑结构、系统组成、工作原理及技术特点进行了详细分析,进一步说明了ARINC659总线的
应用,为后续ARINC659总线深入研究与应用奠定了一定的基础。
0 引言引言
总线是指为实现信息交换,在计算机系统中连接各不同功能部件之间的数据通路。常见的计算机领域的总线主要有PCI、
CPCI和VME等,而工业测控领域一般都是建立在通用总线的基础上进行扩展形成的,如PCI总线、VME总线进行扩展后可分
别形成PXI总线和VXI总线。
在新一代的综合化航空电子系统(Integrated Modular Avionics,IMA)中,系统对在线可更换模块(Line Replaceable
Modules,LRM)间的数据通信提出了高可靠、高容错、故障隔离等要求,在此基础上,率先由Honeywell公司提出了新型的底
板数据总线——ARINC659底板数据总线(简称
ARINC659总线满足了高
ARINC659背板总线所具有的技术优势使其在波音777的飞管系统(Airplane Information ManagementSystem,AIMS)、KC-
130、MD-10等众多飞机的航空电子设备(Versatile Integrated Avionics,VIA) 和探索下一代空间的高可靠分层系统(Highly
Reliable Layered System,HRL)中
[1]
得到快速应用,且在新一代航空航天电子系统中,为综合模块化电子机架LRM 之间数据
传输提供标准底板总线。
1 ARINC659总线介绍总线介绍
1.1 拓扑结构拓扑结构
ARINC659总线拓扑结构如图1所示。航空电子系统中,各LRM模块之间通过ARINC659底板总线进行数据通信。每个LRM
模块包含2个总线接口单元BIU(BIUx、BIUy),且每个BIU有A、B两个总线对,每个总线对包含“x”和“y”两条总线,即Ax、Ay、
Bx、By 4条总线。每条总线有单独的1条时钟线和2条数据线,且在各时钟周期内能传输2个数据位。BIUx、BIUy分别发送各
自总线上的数据,每个BIU都能接收4条总线上的数据。每条总线都有各自的收发器。ARINC659总线数据通过交叉校验进行其
错误检测和容错,检测规则按照 Ax=Ay,Bx=By,Ax=By及Bx=Ay进行。数据检验由4个总线对进行交叉检验,故相对其传统
的双余度总线,ARINC659总线的
LRM模块一般由宿主机和总线接口单元两部分组成,按照其结构划分可分为宿主机电路和底板总线接口单元电路两种,且
可将这两种电路同时集成到同一块电路板上组成LRM模块;也可采用单独的ARINC659总线接口子卡与宿主机子卡互联共同组
成LRM模块。
1.2 系统工作原理系统工作原理
ARINC659总线的工作机制是由命令表驱动的比例访问(TDPA)的通信机制。命令表如表1所示。各LRM模块上的宿主机通过
对其BIU内部进行访问,由主机接口对BIU模块进行控制,BIU操作命令以命令表的形式通过编译软件编制好。在LRM模块执
行相应的命令之前需将接收数据的存储空间分配好。将编制好的命令表加载到LRM模块中,当系统上电后,各LRM模块的BIU
开始进行命令表读取,并解析需要执行的命令,按照预先设定好的命令表内容格式进行总线数据的传输和同步脉冲。按照命令
表格式,BIU进行数据收发命令时,可将存储的数据发送到ARINC659总线上,或将总线上收到的数据通过主机接口发送给宿
主机;当其进行同步脉冲的收发命令时,通过发送或接收总线上的同步脉冲实现各模块间同步状态的切换和保持。
















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