ARINC429总线接收器极限参数测试方法
付军立
【摘 要】 ARINC429总线接收器的极限参数测试是周期计量过程中的一项重要测试内容. 本文提出一种采用单极性非归零码生成ARINC429总线数据信号的双极性归零码的仿真方法， 采用码型信号发生器予以实现， 产生符合ARINC429协议且波形参数连续可调的总线数据信号， 并对总线接收器进行了位速率、 信号电平和对称度、 边沿建立时间和对称度的极限参数测试试验. 极限参数测试方法满足ARINC429总线接收器极限参数测试需求. 【期刊名称】测试技术学报 【年(卷),期】2017(031)006 【总页数】5
【关键词】 ARINC429； 总线接收器； 双极性归零码； 总线极限参数测试； 总线周期计量
ARINC429总线是一种研发早、 目前工程应用很好的航空数据总线， 以其规范定义简单实用、 设计维护容易、 研制成本低廉、 电子设备与航空电子系统兼容性好等优势， 广泛应用于商务运输航空领域. ARINC429属于非集中控制式单工通信总线， 采用双极性归零码进行数据编码， 并通过双绞线差分传输方式， 作为设备终端级之间的点对点数据传输总线使用. 我国发布了与之对应的总线标准HB6096， 用于指导ARINC429总线在国产民用运输机领域的应用. 总线数据信号的电气特征参数受传输线的长度、 支线配置、 总线所带接收器负载个数及传输过程中噪声和串模干扰的影响， 导致总线数据信号电器特征变化产生畸变， 总线接收器可接受的数据信号畸变的极限情况， 代表了总线通信终
端的数据容错能力. 因此， 在ARINC429总线测试方面， 极限参数的测试是一项重要测试内容.
ARINC429总线极限参数测试采用能够产生电气特征参数可连续变化并符合ARINC429规约要求的总线数据信号的标准总线信号发生器.
1 标准ARINC429总线信号发生器
1.1 标准ARINC429总线信号发生器硬件方案
标准ARINC429总线信号发生器由控制计算机、 码型信号发生器、 外时钟同步器和数据帧间隔调节器组成.
其中码型信号发生器作为总线信号仿真输出设备， 用于模拟ARINC429总线两个差分信号输出端A端和B端的数据信号.
外时钟同步器有两个作用： 一是为码型信号发生器提供外部参考时钟信号， 以提高码型信号发生器输出数据信号的频率准确度； 二是通过调节外时钟同步器的时钟频率， 实现码型信号发生器输出数据信号位速率的连续可调.
数据帧间隔调节器用于提供外触发信号， 为码型信号发生器提供同步输出触发脉冲， 并通过调节触发信号周期实现标准ARINC429总线信号发生器输出数据帧间隔的连续可调.
组成设备的最低技术要求如表 1 所示. 1.2 ARINC429总线数据信号
ARINC429总线数据信号采用双极性归零码进行编码， 数据波形具有高电平、 零电平、 低电平3个电平状态.
差分传输方式下， 总线信号端口A端和B端的信号相位相差180°， A端和B端的对地电平要求是高电平+5 V、 零电平0 V、 低电平-5 V， 进行差分(A-B)
后形成符合ARINC429协议标准要求的双极性3电平编码信号. 一个数据位的前半个周期为高电平， 后半个周期为零电平， 表示该位逻辑值为“1”； 一个数据位的前半个周期为低电平， 后半个周期为零电平， 表示该位逻辑值为“0”， 如图 2 所示.
ARINC429数据总线协议规定一个数据字由32 b组成， 包括5部分： 第1～8 b是标志位(Label)， 用于标识传输数据的信息类型； 第9～10 b是源/目的标识码(SDI)， 用于判断在一个多系统中的源系统； 第11～29 b数据组(DATA)， 是有效载荷数据； 第30～31 b是符号/状态位(SSM)， 用于标识数据字的特征或数据发生器的状态； 第32 b是奇偶校验位(Parity bit， 简写为P).
1.3 差分双极性归零码编码仿真
本文采用码型信号发生器的非归零码(Non-Return to Zero Code， 简称NRZ码)码型发生功能仿真ARINC429总线的差分双极性归零码编码.
NRZ码根据电平设置方式不同又可分为NRZ编码和编码方式： NRZ编码方式采用零电平和正向非零电平分别代表二进制数据的“0”和“1”； 编码方式采用负向非零电平和零电平分别代表二进制数据的“0”和“1”.
在仿真生成ARINC429总线数据信号时， 对于A端的双极性归零码信号： 采用NRZ编码的“1→0”两个码元的跃变表示双极性归零码的逻辑值“1”； 采用编码的“0→1”两个码元的跃变表示双极性归零码的逻辑值“0”. 对于B端的双极性归零码信号： 采用NRZ编码的“1→0”两个码元的跃变表示双极性归零码的逻辑值“0”； 采用编码的“0→1”两个码元的跃变表示双极性归零码的逻辑值“1”. 则A端信号与B端信号正好反向， 如图 4， 图 5 所示. 与
ARINC429总线接收器极限参数测试方法
