ARINC429说明书
- 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
- 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 |
-
- 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 |
-
- 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。
-
- LED灯定义
表 5 LED显示说明
| 序号 |
名称 |
描述 |
||||||||||||||||||
| 1 |
红灯 |
红灯作为显示当前系统波特率使用，表示波特率如下：
|
||||||||||||||||||
| 2 |
蓝灯 |
蓝灯作为显示ARINC429发送速率使用，表示速率
|
-
- 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 |
-
- 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 |
-
- 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 |
-
- 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 |
-
- 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） |
-
- 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
- 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 |
-
- 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 |
-
- 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） |
|||||||
-
- 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
欢迎大家联系一起讨论
团队内部承接FPGA、嵌入式设计（软硬）件，如有视频类、汽车类研发类项目可讨论，欢迎私信联系