高可靠航空通信卡的设计及应用
浅谈SDH技术在民航通信中的应用
浅谈SDH技术在民航通信中的应用【摘要】SDH技术是一种高可靠性、高带宽、高效率的数字传输技术，在民航通信中具有广泛的应用。
本文主要从SDH技术概述、在民航通信中的应用、优势、挑战以及未来发展方向等方面进行了探讨。
SDH技术在民航通信中的应用包括飞行数据传输、机载通信和导航系统等，其优势在于稳定性高、传输速度快、容错性好等。
SDH技术在民航通信中仍面临着一些挑战，如网络安全、设备成本等问题。
未来，随着技术的发展，SDH技术将在民航通信领域有更广阔的应用前景。
SDH 技术对民航通信的推动作用显著，未来有望在该领域发挥更重要的作用。
【关键词】SDH技术, 民航通信, 应用, 优势, 挑战, 发展方向, 推动作用, 应用前景, 总结, 引言, 正文, 结论1. 引言1.1 研究背景在过去的几十年中，SDH技术已经在通信领域得到了广泛的应用，并且取得了显著的成果。
针对SDH技术在民航通信中的具体应用情况和效果，还存在一定程度的研究空白和待解决的问题。
通过本研究对SDH技术在民航通信中的应用进行深入分析和研究，旨在探讨SDH技术在提升民航通信效率、保障航班安全和推动民航业发展方面的潜力和作用，为进一步推动SDH技术在民航通信中的应用提供理论支持和实践指导。
1.2 研究意义研究SDH技术在民航通信中的应用意义重大。
SDH技术可以提高民航通信的可靠性和稳定性，保障通信的畅通和数据的安全传输。
SDH技术的高速传输能力可以有效提升通信速度，缩短数据传输时间，提高通信效率。
SDH技术还能实现多服务集成传输，满足民航通信中不同业务和服务的需求，提升通信系统的灵活性和扩展性。
深入研究SDH技术在民航通信中的应用，探讨其优势和挑战，对于提升民航通信系统的性能和水平具有重要意义。
只有充分认识到SDH技术在民航通信中的应用意义，才能更好地推动民航通信技术的发展，确保民航运行的安全和顺畅。
2. 正文2.1 SDH技术概述同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）是一种广泛应用于通信领域的数字传输技术。
无线传输技术在航空领域中的实际应用案例(二)
无线传输技术在航空领域中的实际应用案例在现代社会，无线传输技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而对于航空领域来说，无线传输技术更是发挥着重要的作用，为飞行安全和舒适性提供了可靠的保障。
本文将以实际应用案例的形式，探讨无线传输技术在航空领域中的具体应用。
一、航空通信航空通信是航空领域中最为基本的应用之一。
传统上，航空通信主要通过无线电波实现，而近年来，随着无线传输技术的进一步发展，航空领域迅速采纳了新的通信方式。
例如，机上的通信系统可以通过使用互联网协议（IP）来实现无线通信，这使得机组人员可以更加高效地与地面人员进行通信，并进行实时数据交换。
在飞行过程中，机组人员可以通过这种方式获取天气信息、通报机上状况等，以提高飞行安全性。
二、机载娱乐系统无线传输技术还在航空领域中的机载娱乐系统中得到了广泛应用。
乘客可以通过无线网络连接到机载系统，观看电影、听音乐或者玩游戏，大大提高了长途飞行的舒适度。
此外，通过无线传输技术，乘客还可以获取实时航班信息、目的地导航等相关信息，为旅途提供更多的便利。
三、航空安全监控航空安全是航空领域最为重要的考量之一。
无线传输技术在航空安全监控中发挥着关键的作用。
例如，无线传感器可以安装在飞机的各个部位，通过无线信号传输实时监测飞机的结构完整性、引擎状况等。
这些传感器可以将收集到的数据传输给地面监测中心，以保障航空器在飞行过程中的安全。
此外，无线传输技术还可以应用于飞机的飞行记录器中，记录飞行过程中的数据，以便事后进行分析和调查。
四、飞行导航系统飞行导航系统是航空领域中另一个重要的应用领域。
通过无线传输技术，飞行员可以实时获取地面导航信息，包括航线、气象情况等。
与传统的基于雷达或者地面台站的导航相比，无线传输技术的应用提供了更加准确和迅速的导航服务，大大提高了飞行的精确性和安全性。
同时，无线传输技术还可以用于飞行器之间的通信和信息交换，以进一步提高飞行的协调性和安全性。
综上所述，无线传输技术在航空领域中发挥着至关重要的作用。
航空航天领域中的航空航天器通信与数据链路
航空航天领域中的航空航天器通信与数据链路航空航天领域中的航空航天器通信与数据链路扮演着重要的角色。
随着科技的进步和航空航天技术的不断发展，航空航天器通信与数据链路的设计与应用也越来越关键。
本文将探讨航空航天领域中的航空航天器通信与数据链路的现状、挑战以及未来发展方向。
一、航空航天器通信与数据链路的现状航空航天器通信与数据链路是航空航天器与地面站之间进行数据传输和通信的关键技术。
在过去的几十年中，航空航天器通信与数据链路已经取得了巨大的进展。
航空器可以通过卫星系统或地面基站与地面进行通信，实现数据的传输和接收。
同时，随着航空航天器的智能化和自主化发展，航空航天器通信与数据链路也逐渐实现了远程自主操作和控制。
二、航空航天器通信与数据链路的挑战随着航空航天技术的不断发展和应用，航空航天器通信与数据链路也面临着一些挑战。
首先，航空航天器通信与数据链路需要具备高速、高可靠性和低延迟的特性，以满足实时数据传输和通信的要求。
其次，航空航天器通信与数据链路需要具备抗干扰和抗干预的能力，以应对电磁干扰和故障情况。
此外，航空航天器通信与数据链路的设计还需要考虑到能耗和重量等方面的限制，以满足航空航天器的运行和性能需求。
三、航空航天器通信与数据链路的未来发展方向为了满足航空航天领域中日益增长的需求，航空航天器通信与数据链路将朝着以下几个方向进行发展。
首先，航空航天器通信与数据链路的设计将更加注重高速、高可靠性和低延迟。
随着航空航天器任务的复杂性增加，对数据传输和通信的实时性要求也将进一步提高。
其次，航空航天器通信与数据链路将加强对电磁干扰和故障的抗干扰和容错能力，以确保通信的稳定性和可靠性。
同时，航空航天器通信与数据链路的设计将更加注重能耗和重量的优化，以提高航空航天器的效能和续航能力。
另外，随着无人机和航天器自主操作的发展，航空航天器通信与数据链路也将进一步探索自主导航和远程操控的技术。
综上所述，航空航天领域中的航空航天器通信与数据链路是航空航天技术中不可或缺的重要组成部分。
《2024年基于CPCI总线的ARINC429通讯模块研制》范文
《基于CPCI总线的ARINC429通讯模块研制》篇一一、引言随着航空电子技术的飞速发展，ARINC429通讯协议在航空领域的应用越来越广泛。
为了满足航空电子系统对高速、可靠、稳定的数据传输需求，本文提出了一种基于CPCI总线的ARINC429通讯模块的研制方案。
该方案通过采用CPCI总线技术，实现了ARINC429通讯模块的高速数据传输和稳定运行，为航空电子系统的数据交换提供了可靠的保障。
二、CPCI总线技术概述CPCI总线是一种高速串行总线技术，具有高速传输、低延迟、高可靠性等优点。
在航空电子系统中，CPCI总线被广泛应用于高速数据传输和模块间通信。
其工作原理是通过串行传输方式，将数据以高速率传输至目标模块，实现模块间的数据交换。
CPCI总线具有高稳定性和高可靠性，能够满足航空电子系统对数据传输的高要求。
三、ARINC429通讯协议介绍ARINC429是一种航空领域常用的数据通讯协议，具有高速、可靠、灵活等优点。
该协议通过数字信号传输，将数据以二进制形式进行编码和传输。
ARINC429协议广泛应用于航空电子系统的数据交换和传输，如飞行控制、导航、通信等系统。
四、基于CPCI总线的ARINC429通讯模块设计基于CPCI总线的ARINC429通讯模块设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
（一）硬件设计硬件设计主要包括CPCI接口电路设计、ARINC429接口电路设计以及电源电路设计等。
CPCI接口电路负责与CPCI总线进行连接和通信，ARINC429接口电路负责与外部设备进行ARINC429协议的通信，电源电路则为整个模块提供稳定的电源供应。
（二）软件设计软件设计主要包括驱动程序设计和应用程序设计两部分。
驱动程序负责实现CPCI接口和ARINC429接口的通信协议，以及与操作系统之间的交互。
应用程序则负责实现具体的通信功能，如数据的发送和接收等。
五、研制过程及测试在研制过程中，首先需要根据设计要求进行硬件电路的制板和焊接，然后进行软件编程和调试。
8芯航空线接话筒单元
8芯航空线接话筒单元1. 概述8芯航空线接话筒单元是一种用于航空通信系统的接口设备，用于连接话筒单元和通信设备，实现双向通信功能。
该接口设备采用8芯航空线作为传输介质，具有稳定的信号传输性能和良好的抗干扰能力。
本文将详细介绍8芯航空线接话筒单元的原理、结构、应用场景以及相关注意事项。
2. 原理8芯航空线接话筒单元的原理是通过航空线上的8根导线传输声音信号和电源信号。
其中，4根导线用于传输声音信号，另外4根导线用于传输电源信号。
声音信号通过话筒单元中的麦克风转换为电信号，然后通过航空线传输到通信设备中进行处理。
电源信号则用于为话筒单元提供工作所需的电能。
3. 结构8芯航空线接话筒单元由以下几个主要部分组成：3.1 航空线航空线是连接话筒单元和通信设备的传输介质，采用8芯设计。
每根芯线都有不同的功能，包括麦克风信号、扬声器信号、电源正极和电源负极等。
3.2 话筒单元话筒单元是负责采集声音信号并将其转换为电信号的设备。
它通常包括麦克风、放大电路和信号处理电路等组件。
话筒单元的设计和性能直接影响到通信质量的好坏。
3.3 通信设备通信设备是接收和处理话筒单元传输的信号的设备，通常包括对讲机、无线电台或航空通信控制台等。
通信设备需要提供适配8芯航空线接口的插槽或接口，以便与话筒单元进行连接。
4. 应用场景8芯航空线接话筒单元广泛应用于航空领域和其他需要双向通信的场景。
以下是几个常见的应用场景：4.1 航空通信系统在飞机上，驾驶员和机组人员需要与地面控制中心或其他飞机进行通信。
8芯航空线接话筒单元可以连接驾驶舱内的麦克风和通信设备，实现双向通信功能。
这对于确保飞行安全和协调飞行操作非常重要。
4.2 安防监控系统安防监控系统中，安保人员需要与监控中心进行实时通信。
8芯航空线接话筒单元可用于连接安保人员的对讲机和监控中心的通信设备，实现双向通信功能。
这样，安保人员可以及时报告情况、接收指令，提高安全效率。
4.3 演出和活动现场在演出和活动现场，组织者和工作人员需要进行实时协调和通信。
航空航天工程师的航空器通信和导航系统设计原理
航空航天工程师的航空器通信和导航系统设计原理航空航天工程师在航空器通信和导航系统设计方面发挥着重要的作用。
本文将介绍航空器通信和导航系统设计原理，并探讨其在航空航天领域的重要性。
一、航空器通信系统设计航空器通信系统是为了在飞行中实现航空器与地面通信以及航空器之间的通信而设计的。
它包括无线电通信和数据链通信两个主要部分。
1.无线电通信无线电通信是航空器与地面的主要通信方式之一。
其原理是利用无线电波进行信号传输。
航空器通过无线电台与地面控制站进行通信，实现航空器与地面的信息传输和交流。
在设计航空器的无线电通信系统时，需要考虑频率使用、信号传输强度、信道选择等因素。
2.数据链通信数据链通信是指通过数据链路实现航空器之间相互通信的方式。
数据链通信采用数字化的方式传输信号，相比于无线电通信具有更高的带宽和更稳定的传输性能。
在设计航空器的数据链通信系统时，需要考虑数据格式、传输速率、加密技术等因素。
二、航空器导航系统设计航空器导航系统是为了确定航空器在空中准确定位、确定航向和确定位置而设计的。
它包括惯导系统、GPS定位系统和地面导航系统等。
1.惯性导航系统惯性导航系统是利用航空器内部的陀螺仪和加速度计等设备，通过对航空器的运动状态进行测量和分析，实现航空器的准确定位和航向确定。
惯导系统具有较高的精度和可靠性，但随着时间的推移会出现累积误差。
2.GPS定位系统GPS定位系统是通过接收地面卫星发射的GPS信号，利用三角测量和时差测量等原理来确定航空器的位置和速度。
GPS定位系统具有全球覆盖、高精度和高可用性的特点，成为航空器导航系统中重要的一部分。
3.地面导航系统地面导航系统主要包括航空器地面雷达和无线电导航设备等。
航空器地面雷达通过接收航空器发送的信号，确定航空器的位置和高度。
无线电导航设备包括VOR导航台、ILS系统等，通过提供导航信号来辅助航空器进行导航。
三、航空器通信和导航系统在航空航天领域的重要性航空器通信和导航系统是航空航天工程中不可或缺的一部分。
1553B航电总线在航空通信中的应用
1553B航电总线在航空通信中的应用摘要：MIL-STD-1553B总线以其传输的高可靠性、稳定性、使用简单灵活的特点，逐步从飞行控制系统，扩展到航空通信的应用。
本文通过对军用航空总线标准MIL-STD-1553B总线的硬件结构和原理，对传输协议中的字类型、通信传输格式、帧结构做了全面的介绍和剖析；并介绍了其在航空通信中的应用。
关键词：1553B总线；航空通信；协议1．引言1553B总线标准全称MIL-STD-1553B，它始于1968年初，1978年9月21日，在获得正式的书面批准后，作为美国官方的文件公布发表。
它取代了在传感器、计算机、指示器和其他飞机设备间传递数据的庞大设备，大大减少了飞机重量，并且使用简单、灵活。
航空机载数据总线本质上，是一种实时网络互连的系统工程；通过数据总线将飞机上各计算机构成信息网络，实现信息的有效传输、共享，实现座舱的综合信息显示和控制，从而有效形成综合化的航空电子系统。
2．1553B总线简介1553B总线由美国自动化工程师协会于1978年发布，全称为飞机内部时分制指令/响应型多路传输数据总线，我国与之对应的标准是GJB289A-97。
该总线采用冗余的总线型拓扑结构，传输数据率为1Mb/s。
1553B数据总线上节点分为不同的终端类型:包括总线控制器(BC)、远程终端(RT)和总线监控器(MT)。
BC是在总线上唯一被安排为执行建立和启动数据传输任务的终端，在同一时刻，总线上只允许一个BC存在;RT是用户子系统到数据总线上的接口，它在BC的控制下发送数据或接收数据;MT监控总线上的信息传输，以完成对总线上的数据源进行记录和分析，但它本身不参与总线的通信。
3．1553B总线通信系统的组成1553B总线通信系统一般由若干个子系统通过嵌入式总线接口并经过总线介质互联而成，各个子系统之间操作独立，资源和功能则可以通过网络共享。
图1 1553B总线通信系统的组成1）网络的消息传输由BC得总线表统一控制，严格定义了全网络中每条消息的长度，以及发送和接收的顺序、过程；2）传输方式为半双工方式，一个终端不能实现同时接收与发送数据；3）总线可挂接32个终端，各终端之间信息传输方式有：BC到RT,RT到BC，RT到RT，广播方式和系统控制方式；4）在1553B总线上可以有一个总线监视器，它不响应总线控制器的任何命令，用于监视总线数据及提取数据以便以后的数据分析；5）总线上的信息流由3种类型的字消息组成：命令字、数据字（最长为32字节）和状态字，并有同步位和校验位；6）采用双冗余工作方式，第二条属于备份，即当前路径不通过才启用第二条；7）1553B数据总线传输速率为1Mbit/s，标准规定了2中耦合方式：直接耦合方式和变压器耦合方式。
航空行业弱电技术在航空通信系统的设计与操作
航空行业弱电技术在航空通信系统的设计与操作航空行业是现代社会中不可或缺的一部分，航空通信系统在保障航班安全、提高通信质量方面起着关键作用。
而这背后，弱电技术无疑是航空通信系统的设计与操作中的重要组成部分。
本文将探讨弱电技术在航空通信系统中的运用与优势。
一、弱电技术在航空通信系统设计中的应用航空通信系统是一个复杂的技术系统，包括通信设备、导航设备、雷达设备等多个部分，相互之间需要良好的协作与连接。
在航空通信系统的设计中，弱电技术扮演着关键角色。
首先，弱电技术在航空通信系统设计中用于实现信号传输。
不同设备之间的信号传输需要通过电缆、光纤等传输介质进行。
弱电技术能够通过设计合理的网络结构，确保信号的高速传输和稳定性。
其次，弱电技术在布线与连接的设计中有着重要作用。
不同设备之间的连接需要依靠布线系统来完成。
弱电技术能够设计合理的布线方案，确保连接的可靠性和安全性，以便航空通信系统可以正常运行。
最后，弱电技术在设备供电与安全设计方面发挥着重要作用。
航空通信设备对供电要求较高，同时还需要考虑设备的防雷与防护。
弱电技术能够设计合理的供电方案，并结合防雷装置，确保航空通信系统的稳定运行。
二、弱电技术在航空通信系统运维中的优势弱电技术在航空通信系统运维中的优势主要体现在以下几个方面。
首先，弱电技术能够提供快速准确的故障诊断与修复。
航空通信系统的稳定性对航空安全至关重要，因此故障的及时处理至关重要。
弱电技术通过智能化的监控系统，能够实时监测设备的运行状态，并快速定位故障原因，提供相应的修复方案。
其次，弱电技术能够提供良好的安全保障。
航空通信系统的安全性是航空行业首要考虑的因素之一。
弱电技术能够通过严格的安全措施，确保通信系统的数据安全和设备安全，防止黑客攻击和信息泄露等问题。
最后，弱电技术能够提供高效的通信能力。
随着航空行业的快速发展，航空通信系统对通信能力的要求越来越高。
弱电技术能够通过网络优化、信号增强等手段，提供稳定、高速的通信能力，满足航空行业对信息传递的需求。
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Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）于１９７７年７月提出的，协议标准规
定了航空电子设备及有关系统间的数字信息传输要求，ＡＲＩＮＣ４２９总线结构简单、性能稳定，抗干扰性 强，最大的优势在于可靠性高，且采用非集中控制、传输可靠、错误隔离性好，已广泛应用于航空航天 领域。 ４２９总线是一种外围总线，而不是通用的标准总线，虽然Ｘ８６主板上常用的总线接口有很多种， 却无法直接与４２９总线接口进行通信，导致主板可扩展性差。因此需要设计一款板卡，使其能够建立 主板与４２９总线接口之间的通信，同时应具备高可靠性，具备抗恶劣环境下工作的能力，以满足在航
口，也实现了在ＬＩＮＵＸ系统下对４２９控制器访问的驱动软件的设计。
３．１板卡硬件部分设计
板卡硬件设计部分主要分为３个模块，分别是ＬＰＣ模块、存储器模块、ＨＳ－３２８２模块。模块整体 设计框图如图１所示。
ＩｔＳＴ＃ 、ⅣＲ＃ ＲＤ样
ＬＣＵ（ ＡＤ［３：０］
ＦＲＡＭＥ ｓｅｒｔｒｑ
Ｆ踟ＦＩＪＵ
ＬＰＣ模块
高可靠航空通信卡的设计及应用
作者： 作者单位： 耿稳强， 熊威， 何丽红， 袁伟平， 李杨 研祥智能科技股份有限公司,广东深圳 518057
引用本文格式：耿稳强.熊威.何丽红.袁伟平.李杨 高可靠航空通信卡的设计及应用[会议论文] 2013
２２４
全国抗恶劣环境计算机第二十三届学术年会论文集
高可靠航空通信卡的设计及应用术
耿稳强 熊威何丽红袁伟平 李杨
（研祥智能科技股份有限公司，广东深圳５１８０５７）
摘要：本文从机载娱乐系统应用环境的特殊性出发，介绍了一款基于Ａｒｉｎｃ４２９总线协议的航空通 信板卡及其通信方法，此款板卡通过ＦＰＧＡ实现了与Ｘ８６主板的ＬＰＣ接口连接，且实现了对多通道４２９控 制器芯片的控制，有较强的通用性、可移植性以及高可靠性，其应用于机载航空服务器上满足了机载娱乐 系统在恶劣环境下工作的要求。 关键词：Ａｒｉｎｃ４２９；通信板卡；ＦＰＧＡ；ＬＰＣ接口；机载航空服务器
以及１２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ—Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ，内部集成电路）总线等，没有直接和ＡＲＩＮＣ４２９总线相连的接口，因
此，如果使用Ｘ８６系统的计算机／设备需要和ＡＲＩＮＣ ４２９总线上其它外设通讯时，无法实现Ｘ８６系统
和ＡＲＩＮＣ ４２９总线直接通信，导致主板扩展性差。因此需要对现有主板接口进行扩展以实现与
Ｄ［３１：０１ Ａ［１５；０】
Ｆ哟日伽町Ｙ
ＦＩＦＯ～ＴＸ模块
Ｄｏｕｒ［３ １：０１
ＨＳ．３２８２
发送数据模块
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ＦＩＦＯ～ＲＸ模块
ＨＳ－３２８２
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接收数据模块
ＤＲ
ＦⅡ’ｏ
ＦＩ几Ｌ
图１整体模块设计框图
１）ＬＰＣ模块 ＬＰＣ模块的主要功能是将ＬＰＣ总线进行解析，得出地址、数据、控制三总线结构，使板卡通过ＬＰＣ 总线与主机进行通讯。 ２）存储器模块 为保证数据正确传输、提高板卡的可靠性，需在ＦＰＧＡ内部构造ＦＩＦＯ，用于存储发送和接收数据时 的缓存，分别定义为ＦＩＦＯ＿ＴＸ（发送数据ＦＩＦＯ）、ＦＩＦＯ＿ＲＸ（接收数据ＦＩＦＯ），在本￥５ｔｉ－Ｉ－中，ＦＰＧＡ选用了ｘｉｌｉｎｘ 公司ｓｐａｒｔａｎ ３系列的ＸＣ３Ｓ２００Ａ芯片。基于３通道发送、４通道接收的ＦＰＧＡ功能框图如图２所示。
［４］李榕，刘卫国，刘晓剑．航空用ＡＲＩＮＣＡ２９总线收发系统设计与实现［Ｊ］．计算机测量与控制，２００５，１３ （９）：９７０—９７２． ［５］ 张桢，孙沛．基于ＦＰＧＡ的ＡＲＩＮＣ４２９总线通讯板设计［Ｊ］．航空计算技术，２０１０，４０（００４）：１１２一１１５．
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图如图６所示。
图６异步通知回调函数接收数据流程图
３．３板卡设计优点
软件设计上只需要在对应的数据结构体中增加和硬件通道数相应的数组单元即可满足硬件设计 的定制，比如裁减或者增加通道数，同时，使用字符设备驱动模型，兼容性好，具有模块化、可扩展性等
优势。
硬件设计上也同样具有模块化和扩展性等特点，特别是硬件中ＦＩＦＯ深度触发中断方式的引人，
用户应用程序
ＬＩＮＵＸ系统调用接口
操作系统
ＬＩＮＵＸ文件系统
字符设备驱动
陋
硬件设备
图３
系统层次关系分布图
１）发送数据流程介绍 在发送数据之前，需要读取当前的通道的控制字（控制字具体见４２９规范定义），查看当前的一个 完整的数据包是３２位还是２５位，根据不同的配置来封装成不同的大小，接下来选择发送数据的通 道，该通道是由用户指定，通过通道号来计算发送ＦＩＦＯ的地址，注意，不同的通道对应不同的发送 ＦＩＦＯ数据寄存器地址，然后将数据分两次写入到ＦＩＦＯ中。发送数据流程图如图４所示。
ＡＲＩＮＣ
４２９总线的通信。
现有技术主要使用可编程逻辑器件来实现Ａｒｉｎｃ４２９控制芯片，因受逻辑器件资源的限制，可扩展 性差，且成本较高，稳定性差。如采用标准的Ａｒｉｎｃ４２９控制芯片进行设计，并通过可编程逻辑器件实 现与Ｘ８６的连接，可大大提高系统的可靠性，且可方便的实现对多通道Ａｒｉｎｃ４２９的控制。
ＨＳ－３２８２（１）
Ｉ儿Ｕ—ｌＡＪ
ＬＰｃ
ＨＦｏ
ｔＵ・Ｕ ＫＸ２
ＲＸｌ一一
Ｌ＝
ＨＳ－３２８２（２）
ＦＰＧＡ
—ｌ
ＴＴｏ，１０，，，、
ｔ１５‘．５ｚａｚｔＪ）
图２
ＦＰＧＡ功能框图
２２６
全国抗恶劣环境计算机第二十三届学术年会论文集
ＦＰＧＡ还能够实现对发送、接收过程进行仲裁，以保证数据正确的发送和接收。主机与ＦＩＦＯ一＇ＩＸ 之间的发送数据通过查询标志位方式进行，当主机需要发送数据时，主机先查询ＦＰＧＡ内部发送数据 ＦＩＦＯ是否满，未满时可以发送数据，ＦＩＦＯ满则需等待。 ＦＩＦＯ—ＲＸ与主机之间的接收数据通过中断方式进行，当ＦＩＦＯ—ＲＸ不为空时，ＦＩＦＯ—ＲＸ发出中断 给主机，主机从ＦＩＦＯ—ＲＸ接收数据，完成数据接收操作。
给软件在突发情况下的缓冲带来了很好的稳定性和健壮性。
本设计方案充分利用软、硬件设计上的优势，将软、硬件设计完美的结合起来。本文所设计板卡 通过ＬＰＣ接口与主板连接，只需改变连接器即可移植到其它产品中，具有较好的可移植性；板卡实现 了３路发送、４路接收的控制，在此基础上可进行更多通道的扩展以满足不同需求，具备可扩展性；通 过在ＦＰＧＡ内部设置缓存器来使得数据丢包率低，保证了数据可靠的传输；ＦＰＧＡ根据接收数据ＦＩＦＯ （ＦＩＦＯ—ＲＸｎ）中的数据个数是否达到触发深度判定是否发中断给处理器，其中的触发深度可由用户自
［１］刘迎欢，罗志强．ＡＲＩＮＣＡ２９协议和与之对应的俄罗斯标准的比较［Ｊ］．航空电子技术，２００２，３３（１）：１１—１５． ［２］王瑞．航空ＡＲＩＮＣ４２９总线接Ｅｌ控制芯片ＨＳ一３２８２的原理及应用［Ｊ］．电子元器件应用，２００６，８（６）ｚ１２０－１２２． ［３］高扬，徐景硕．实现ＡＲＩＮＣＡｔ２９总线数据传输的方法［Ｊ］．测控技术，２００２，２１（８）：６４—６５．
３．２板卡软件驱动设计
４２９驱动在ＬＩＮＵＸ系统下按照其属性划分属于字符设备驱动类型，在整个系统中的层次关系如 图３所示，字符设备驱动在ＬＩＮＵＸ系统下有固定的模板，通过模块加载或卸载函数来对４２９驱动模块 进行安装或者卸载。在本次驱动实现中，只需要实现对驱动设备硬件操作的标准的接口即可完成对 ４２９字符设备的构建，橘色部分为本次驱动开发的目标位置。
｝
收稿日期：２０１３—０５—２９
高可靠航空通信卡的设计及应用
２２５
３
基于Ａｒｉｎｅ４２９的板卡及其通信方法设计 本文从遵循航空Ａｒｉｎｃ４２９系列标准设计出发，设计了一款板卡及其通信方法，该设计在Ｘ８６硬件
平台下，通过ＦＰＧＡ实现了和Ｘ８６相连的ＬＰＣ接口，实现了和多通道４２９控制器芯片相连的逻辑接
高可靠航空通信卡的设计及应用
２２９
行设置，满足不同应用场合需求的同时提高了系统处理数据的能力。所设计板卡因具备通用性、可移 植性、稳定可靠性能，使其具备了抗恶劣环境工作的能力。
４板卡应用
本文所设计的航空通信板卡与带ＬＰＣ接ＶＩ的主板搭配，其模块化设计、高可靠以及便于维护等特 点满足了航空航天电子设备的高安全性、高可靠性和高健壮性要求，使其可以较好的应用于航空航天 领域，现已成功应用在航空机载服务器上。该航空机载服务器通过Ａｒｉｎｅ４２９接口实现了与飞机座位 上的娱乐终端进行通信，实现把电影、歌曲、游戏等各种娱乐资源下载到本地娱乐终端上，供乘客在旅 途中休闲娱乐。机载娱乐系统框图如图７所示：
空航天领域中的应用。 ２现有技术和困难
使用Ｘ８６系统的主板常用的系统总线有ＬＰＣ（Ｌｏｗ 串行外设接口）总线，ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ
Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
Ｐｉｎ
Ｃｏｕｎｔ）总线，ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ
Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，
Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ，外设部件互连标准）总线、ＰＣＩＸ（ＰＣＩ—Ｘ）
终端ｌ
终端２
终端３
终端４
终端５
图７机载娱乐系统
５结语
本文公开了一款基于Ａｒｉｎｅ４２９总线协议的航空通信板卡及其通信方法，使其能够建立Ｘ８６系统 主板与４２９总线接口之间的通信，解决了现有Ｘ８６系统主板扩展性差的问题，并针对现有技术的困 难，从硬件结构和软件驱动两方面进行设计，以实现板卡较强的通用性、可移植性以及高可靠性，使其 满足了在机载娱乐系统中应用的要求，已稳定可靠的实现了在机载航空服务器中的应用。 参考文献
程图如图５所示。
图５
中断服务程序流程图
３）接收数据流程介绍
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全国抗恶劣环境计算机第二十三届学术年会论文集 当ＣＰＵ捕获到４２９外设产生的中断信号后，进入中断服务程序，首先读中断标志寄存器，获取当