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基于LPC2210的ARINIC429总线测试装置

时间：2008-09-08 21:13:00

关键字：总线 LPC2210 NI IC

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ARINIC429航空总路线简介

ARINIC429总线是上个世纪80年代商务飞机所广泛使用的一种航空总线。其信息内容综合了200多种航空参数，主要是为了解决航空设备中点对点的数据交互。

ARINIC429总线数据编码方式可以划分为二进制位数据编码(BNR)和二到十进制8421编码(BCD)，使用32位的双极性非递归"1""0"组成，其中最高32位为奇偶校验位，每一帧的尾部加上4位静寂间隔位，码速率分为100Kbps和12.5Kbps两种。一般正常情况下接收端电平为+6V。+5V～+13V被认为是逻辑"高"；-6.5V～13V被认为是逻辑"低"；-2.5V～+2.5V被认为是逻辑"空"，为数据无效状态。

每一帧ARINIC429数据都由五个部分组成，分别为：标号(LABEL)、识别符(SDI)、数据域(DATA)、符号矩阵状态位(SSM)和奇偶校验位(P)。具体意义为：

标号(LABEL)：ARINIC429总线数据对每一个航空参数都规定了一成不变的标号，如真空速度标号永远是230。

识别符(SDI)：标识数据来自什么数据源，发往哪个目的设备。

数据域(DATA)：用于具体说明参数值，使用BCD或BNR编码填充。

符号矩阵状态位(SSM)：说明数据属性和发送装置的工作状态。

奇偶校验位(P)：ARINIC429数据的奇数校验。

硬件设计说明

如图1所示为ARINIC429总线接收测试装置原理框图，整个设备设计了两路ARINIC429总线收发通道。可以同时发送2路ARTNIC429信号，中断接收4路ARINIC429信号。

装置核心处理器采用了ARM7T内核的LPC2210。LPC2210具有开放式外部总线结构和JTAG下载调试仿真功能，支持ADS1.2开发环境仿真下载，这些都极大地方便了用户对于实际产品的开发。芯片内部集成16K的RAM，144引脚LQPF封装。外围3.3V供电，核电压1.8V。外部还集成了I2C、PWM、UART等接口总线。

如图2所示，LPC2210使用了11.0592MHz晶振，经过内部PLL控制寄存器，倍频成为60MHz以上的时钟主频。外部存储总线上配置了一片4Mb的SRAM(IS61VL25616编址0x80000000-0x8007ffff)和1片16Mb的FLASH(SST39VF160编址0x81000000-0x811fffff)。为了方便调试，LPC2210的CE0和CE1片选都加了跳针。如图3所示。调试时程序代码映射到片外SRAM中运行，产品定型后，将程序固化到片外的FLASH运行。系统的总线宽度BOOT[1：0]由跳线控制。

整个ARINIC429发送环节由HS3182和HS3282器件组成一个ARINIC429收发通道。HS3282是ARINIC429的协议芯片，HS3182是ARINIC429物理层的驱动芯片，工作时需要±15 V的差动电压。LPC2210通过一片可编程逻辑器件EPM3064ATC100-6对处理器的数据线、地址线进行编址，并访问外部HS3282芯片。由于LPC2210引脚接口电压为+3.3V，而可编程逻辑器件等其它外围器件I／O引脚电压是+5V，因此每一个引删串接了一个470 Ω电阻，进行电路保护。EPM3064ATC100-6具体逻辑设计如图4描述。

LPC2210片选CE3用作地址的锁存控制信号，地址通过锁存器后开始进行逻辑译码。分别使HS3282的CWSTR(命令字读写)、LD1、LD2(发送使能)等关键控制信号有效，完成对ARINIC429收发的时序使能操作。LPC2210数据总线直接连接HS3282的数据线。此外，EPM3064ATC100-6还将外部一个4 MHz的时钟源分频成为两路1MHz的时钟供HS3282芯片使用。HS3282发送出 TTL电平的信号驱动HS3182，将信号电压抬升至符合ARINIC429总线要求的标准。HS3182工作时需要+15V、-15V电压。

为了便于同用户的交互测试，装置设计了LCD显示屏和操纵键盘。LPC2210的片选CE2编址控制一块240×128点阵T6963控制器的单色液晶显示屏，其接口原理如图5所示，命令字和数据字编址分别为0x82000002、0x82000000。LPC2210操纵T6963控制器进行点阵式的图形显示。

软件设计

本测试装置的软件设计主要流程图如图6所示。