本文關(guān)鍵詞：基于ARINC429總線技術(shù)的機載航電設(shè)備故障檢測平臺設(shè)計

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【摘要】：ARINC429,總線全稱是Mark 33數(shù)字信息傳輸系統(tǒng)(DigitalInformation Trans fer System,簡稱DITS),是由美國航空無線電公司(Aeronautical Radio Inc簡稱ARINC)在1977年制定頒布的機載總線標(biāo)準(zhǔn)。該總線被廣泛應(yīng)用于民用航空領(lǐng)域,有效的簡化了飛機中各個設(shè)備間的互連,提高了航空系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率和可靠性,減輕了互連線纜所占用的有效載荷。自其公布以來,因其優(yōu)越的性能,很快被世界各國應(yīng)用于民用航空領(lǐng)域。作為應(yīng)用最為廣泛的航空數(shù)據(jù)總線之一,其發(fā)揮的作用也越來越突出,可見對ARINC429總線的研究仍然具有必要性。目前,國內(nèi)外大多數(shù)民用飛機航電通信系統(tǒng)都采用ARINC429總線進行聯(lián)網(wǎng)通訊。由于該數(shù)據(jù)總線是一種被廣泛應(yīng)用于民用飛機上的數(shù)據(jù)傳輸格式,所以在大多數(shù)現(xiàn)役民用飛機上機載電子設(shè)備的維護和排故工作中,經(jīng)常需要傳輸各種以ARINC429格式傳遞的信號。雖然各機載電子設(shè)備生產(chǎn)廠家都隨機配有各種專用檢測儀,但是這些檢測儀針對性強,多為專用型設(shè)備。所以要想在眾多的429總線聯(lián)網(wǎng)的機載電子設(shè)備中快速、準(zhǔn)確的鎖定故障點查明故障對于檢修人員來說并不是一件容易的事情。為了能夠讓檢修人員快速查找出故障點,打破國外產(chǎn)品的技術(shù)壟斷以及價格偏高的問題,設(shè)計一個基于ARINC429總線技術(shù)的故障檢測平臺具有很大的實用價值,將使機載設(shè)備的測試過程大大簡化,對促進我國航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有極其重大的意義。本文研究的目的是研制一個以ARINC429總線為數(shù)據(jù)接口,以PC主機為操作界面的針對機載設(shè)備的故障檢測平臺系統(tǒng),用它來完成對機載電子設(shè)備的測試、排故及分析。該檢測平臺設(shè)計的核心部分是ARINC429總線檢測儀的設(shè)計。該檢測儀通過與429總線的掛接,可以接收機載電子設(shè)備429總線信息,監(jiān)控總線的工作狀態(tài)。此外,還可以向總線發(fā)送特定的數(shù)據(jù),模擬機載設(shè)備的某種工作狀態(tài),并根據(jù)其總線數(shù)據(jù)進行故障分析。本文在寫作之前參閱了大量的國內(nèi)外關(guān)于ARINC429總線的資料,鑒于目前國內(nèi)外ARINC429總線檢測儀測試系統(tǒng)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)體積大、價格昂貴,在對ARINC429總線協(xié)議和相關(guān)設(shè)計思想進行深入研究的基礎(chǔ)上,獨立設(shè)計了一個基于ARINC429總線技術(shù)的機載航電設(shè)備故障檢測平臺的解決方案。系統(tǒng)設(shè)計主要包含硬件和軟件設(shè)計兩部分,系統(tǒng)硬件電路由三部分組成分別是：USB總線接口電路、USB-ARINC429總線通信接口電路和ARINC429總線電平轉(zhuǎn)換電路。系統(tǒng)軟件部分包括：上位機應(yīng)用程序、USB驅(qū)動程序、USB底層固件程序和下位機FPGA程序設(shè)計等四個方面。最后,為了驗證設(shè)計的正確性,通過自行搭建的硬件平臺對系統(tǒng)的基本功能和性能進行了調(diào)試及分析,經(jīng)測試表明該系統(tǒng)性能穩(wěn)定,具有良好的數(shù)據(jù)傳送能力,符合設(shè)計目標(biāo)且能滿足實際應(yīng)用需求。針對系統(tǒng)存在的不足之處進行了總結(jié),并提出了下一步工作的目標(biāo)與方向。
【關(guān)鍵詞】：ARINC429總線 航電設(shè)備 故障檢測
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V267
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-14
• 1.1 選題依據(jù)和研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要工作內(nèi)容12-13
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第2章 主要理論與技術(shù)研究14-21
• 2.1 ARINC429總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)14-16
• 2.1.1 ARINC429總線特點14
• 2.1.2 ARINC429總線數(shù)據(jù)字格式14-15
• 2.1.3 ARINC429總線電氣特性15-16
• 2.2 USB總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)16-21
• 2.2.1 USB總線特點16-17
• 2.2.2 USB數(shù)據(jù)傳輸17-18
• 2.2.3 USB事務(wù)處理18-19
• 2.2.4 USB設(shè)備開發(fā)流程19-21
• 第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案21-26
• 3.1 系統(tǒng)功能分析21
• 3.2 整體方案設(shè)計21-23
• 3.3 硬件系統(tǒng)總體架構(gòu)23-24
• 3.4 軟件系統(tǒng)總體架構(gòu)24-26
• 第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計26-42
• 4.1 USB總線接口電路設(shè)計26-30
• 4.1.1 USB接口芯片CY7C68013A26-27
• 4.1.2 USB接口模式選擇27
• 4.1.3 USB接口電路設(shè)計27-30
• 4.2 USB-ARINC429總線通信接口電路設(shè)計30-34
• 4.2.1 USB-ARINC429接口電路架構(gòu)圖30
• 4.2.2 Cyclone Ⅱ系列EP2C8Q208C型芯片30-31
• 4.2.3 FPGA邏輯電路設(shè)計31-34
• 4.3 ARINC429總線電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計34-42
• 4.3.1 HS-3282協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片35-36
• 4.3.2 HS-3282與HS-3182電路連接36-37
• 4.3.3 FPGA與HS-3282的電平轉(zhuǎn)換電路37-38
• 4.3.4 HS-3282數(shù)據(jù)接收和發(fā)送時序分析38-40
• 4.3.5 電平轉(zhuǎn)換的過程40-42
• 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計42-62
• 5.1 基于NI-VISA的USB驅(qū)動程序開發(fā)42-44
• 5.1.1 USB驅(qū)動安裝42-44
• 5.1.2 安裝結(jié)果顯示44
• 5.2 基于LabVIEW的上位機應(yīng)用程序設(shè)計44-49
• 5.2.1 LabVIEW測試界面44-45
• 5.2.2 上位機應(yīng)用程序流程45-46
• 5.2.3 LabVIEW主要程序設(shè)計46-48
• 5.2.4 可視化界面功能設(shè)計48-49
• 5.3 USB底層固件程序設(shè)計49-54
• 5.3.1 固件程序設(shè)計框架49-50
• 5.3.2 框架函數(shù)程序編寫50-51
• 5.3.3 固件程序結(jié)構(gòu)設(shè)計51-54
• 5.4 下位機FPGA程序設(shè)計54-62
• 5.4.1 USB總線接口通信模塊54-57
• 5.4.2 緩沖存儲器RAM模塊57-58
• 5.4.3 時鐘頻率產(chǎn)生模塊58-60
• 5.4.4 ARINC429總線接口控制模塊60-62
• 第6章 系統(tǒng)測試與分析62-65
• 6.1 檢測平臺自測試62
• 6.2 對接測試62-63
• 6.3 測試結(jié)果與結(jié)論63-65
• 結(jié)論65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-69
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王六順,劉文波,黨萬勝,卞巨偉;基于DSP的ARINC429通信板的研制[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2000年12期

2 何蘇勤;吳飛;;基于FPGA的ARINC429總線接收發(fā)送系統(tǒng)的設(shè)計[J];微電子學(xué);2007年02期

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本文編號：569999