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ARINC429总线收发器芯片DEI1016的原理及应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

 摘要:简要介绍了Device Engineering公司的DEI1016芯片的功能,详细说明了利用DEI1016芯片实现ARINC429协议数据通讯系统的设计方法,给出了比较具体的电路设计及软件解决方法。

    关键词:ARINC429;差分输出;FIFO;可编程器件

1 概述

目前,ARINC429收发器主要以Device Engineering公司的DEI1016及BD429来配套使用。(范文先生网www.fwsir.com收集整理)其中DEI1016提供有标准航空串行数据和16bit宽数据总线接口。该接口电路包括一个单通道发送器、两个独立的接收通道和可选择操作方式的可编程控制器。

发送器电路包括一个发送缓存器和一个控制逻辑,发送缓存器是一个8×32bit的FIFO,而控制逻辑则允许主机给发送器写数据块,并通过主机使能发送器来使该数据块自动发送出去。数据在TTL电平格式下经过BD429电平转换器后发送出去。而每一个接收通道都可以直接连接到ARINC429数据总线,而不需要电平转换。

2 引脚功能

DEI1016芯片的引脚图如图1所示。下面是DEI1016的主要特点:

●两路接收和一路发送;

●环绕自测试模式;

●数据字长为25bits或32bits格式;

●接收数据时进行校验,发送数据时产生校验;

●具有8×32bit的发送缓存;

●采用低电源工作;

●支持多路复用ARINC数据总线(如429、571、575、706)。

3 电路原理

DEI1016的复位是低电平有效,外部工作时钟为1MHz。具有二路接收(第一路接收和第二路接收)和一路发送。要使电路正常工作,发送时需要和BD429配合。BD429是满足ARINC429规范的、双极数据输入线驱动器。DEI1016为前级输出,BD429为差分输出。设计时,BD429地周围要接两个68pF的电容才能正常工作,而且这两个电容至关重要。DEI1016由三个基本单元组成,第一部分为接收通道,第二部分为发送通道,第三部分为主机接口。其电路结构框图见图2所示。

3.1 接收通道ARINC429总线收发器芯片DEI1016的原理及应用

接收通道包括线接收器、数据接收、数据时钟、源/目标码译码器、校验控制位、数据通道和数据错误条件等电路。

线接收器的前端是一个电平转换器,最常用的就是BD429。它可以把±10V的数据信号转换为5V内部逻辑电平。

接收数据时,接收到的每一位数据的开始位首先被检测,外部提供的工作时钟(1MCK)为1MHz,内部接收和发送速率可以设置为十分之一或八十分之一(即100kbps或12.5kbps)。读接收器的任一个字时,一般都需要检测收到的信息数据的校验位。初始化时,可以设置字长为32Bit或25Bit。其32Bit字长格式如图3所示。

为了访问接收器的数据,首先应设置接收器数据选择输入端(SEL)为逻辑“0”,并通过脉冲使输出使能端OEn也置为“0”,以使得数据字1被送入到数据总线上;同样,数据字2也被放到数据总线上。当字1、字2被读走以后,数据准备好信号DRn被复位,复位后,该信号处于三态;如果新数据到了,而以前的数据又没有被读取,此时如果数据准备好信号没有复位,则新数据不能覆盖FIFO中的数据;如果一个完整的数据没有读完就出现错误,接收器将复位,同时忽略该数据或者该帧数据。如果希望测试该芯片是否正常工作,也可以通过设置为自测试模式,即将DEI1016的发送直接在内部接到第一路接收,并将反相接到第二路,然后发送数据,并比较发送和接收,以判断DEI1016的工作状况。3.2 发送通道

发送通道包括8×32bit FIFO、校验产生器、发送器定时器和一个TTL输出电路。其中8×32bit

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