基于ARINC 659的FPGA原型验证平台的构建与实现

依据ARINC 659协议的芯片设计中复杂功能逻辑的验证需求,提出了一款用于验证ARINC 659芯片逻辑功能的FPGA验证平台,全面论述了ARINC 659验证平台的构建以及ARINC 659芯片FPGA原型验证的全过程。实验结果表明,该验证平台能较为充分、全面地验证ARINC 659芯片的逻辑功能,提高了验证效率,缩短了芯片开发中的验证周期。

ARINC 659总线接口芯片的FPGA原型验证

ARINC 659总线是一种高速高可靠性的航空电子机架内部总线,主要用于机架内部各个在线可更换模块之间的通信。介绍了ARINC 659总线的结构和基于该总线结构开发的一种小型化高集成度的总线接口芯片。为了进行该芯片的原型验证,开发了基于ARINC 659总线架构的FPGA原型验证平台。描述了FPGA验证逻辑的结构,并举例说明了具体的验证流程和验证结果。实验证明,使用该平台和相应的验证流程,极大地提高了验证效率,为芯片的成功投片提供了可靠的保证。

ARINC 659背板数据总线应用研究

ARINC 659背板数据总线是一种高可用、高完整、支持鲁棒的时间分区和空间分区的容错串行总线,它是ARINC 651标准定义的综合化模块化航空电子系统的关键技术。深入分析了航空电子系统综合化对背板总线的要求,概述了ARINC 659背板数据总线体系结构、介质访问机制、同步机制等规范,详细介绍了ARINC 659背板数据总线的典型应用系统,探讨了ARINC 659背板数据总线特性与应用前景。

ARINC 659容错数据总线测试验证系统研制

研制了具有自主知识产权的自带微处理器的ARINC 659总线接口芯片,开发了接口芯片内微处理器的帧描述语言编译器;设计开发了总线接口板、通信试验台等,构建了总线通信测试验证系统.按ARINC 659总线规范要求对各实现功能进行了软、硬件联合调试和测试,测试结果验证了接口芯片、通信测试验证系统功能的正确性和完整性.研究成果已用于某些航空安全关键系统,提高了系统的可靠性,降低了全寿命周期费用.

ARINC 659总线收发器的设计与优化

ARINC 659总线是航空电子产品里使用较多的一种wire-OR总线结构。文中介绍了一款为8通道的ARINC 659总线优化的收发器的设计和优化,首先研究了ARINC 659背板应用的物理效应、负载、驱动能力和传输延迟等特性,并综合考虑BTL电平标准和wire-OR总线结构及ARINC 659总线负载和应用实际,使用0.35μm BiCmos工艺进行了8通道的ARINC 659总线收发器芯片的设计和优化。通过测试表明,ARINC 659总线端与TTL端的收发正常,交流参数符合IEEE1194.1,ARINC 659物理层的定义。综合测试结果文中所述的收发器功能正确,可用于ARINC 659物理层的收发。

ARINC 659命令表配置工具设计与实现

ARINC 659总线是主要用于机架内部各个在线可更换模块之间的通信,在综合模块化航空电子系统中有着广泛的应用。采用表驱动访问的ARINC 659总线系统开发中需要开发总线操作调度表,一种基于ARINC 659规范的命令表自动生成与编译工具可解决ARINC 659产品使用中的命令表设计的问题,加速产品的应用于推广。文中介绍了ARINC 659总线的工作的基本原理,设计实现了基于ARINC 659总线命令表配置工具,完成了命令表的生成、编译与仿真,是一种比较好的ARINC 659总线命令表的解决方案。

ARINC 659背板数据总线协议初探

ARINC 659背板数据总线是一种高可靠的容错数据总线,是ARINC 651标准定义的综合模块化航空电子系统的关键组件。探讨了综合模块化航空电子系统对背板总线的要求,阐述了ARINC 659背板数据总线的体系结构、介质访问机制、同步机制、总线编码等,并对ARINC 659背板数据总线的确定性、容错性、编码特性、扩展性进行了深入分析。ARINC 659背板数据总线支持时间和空间分区,具有完备的容错性能,对降低机架式综合模块化航空电子系统开发与认证风险有积极作用。

基于ARINC659总线的互联互通ZC安全通信计算机平台的设计

为了更好地满足城市轨道交通互联互通对信号领域安全通信的要求,将具有数据吞吐量大、传输时间确定、故障隔离严格、容错性好等特点的ARINC659总线用于城市轨道交通信号控制系统领域。提出了一种基于ARINC659总线技术的二乘二取二安全通信计算机平台的方案,用以实现ZC平台的对外通信功能和安全通信协议运算功能。设计其软硬件结构、用户软件和总线间线程的通信序列,并对数据的冗余处理和安全协议运算等关键功能进行研究,以满足系统高安全性、高可靠性和高实时性通信的需求。

ARINC659背板总线在余度计算机中的应用

飞控计算机的发展经历了从模拟到数字,从低性能到高性能的历程。随着技术发展,具有任务可靠性高、延时低等优点的分布式计算机得到越来越多的应用。根据分布式计算机的余度配置、同步/异步需求,考虑到可靠性及维修性要求,简要对比分析了几类机载总线技术,提出了时间规划方法,使应用软件、底层数据可以按照时间规划传输并保持同步。同时,针对传统的ARINC659协议只确定单机箱传输方法,不适用于机箱间数据传输等问题,创新性地提出了2种基于ARINC659总线的双机箱同步计算机应用方案,并对不同的设计方案进行了工程应用分析和时延测试。最后结合当前技术发展,研判未来机载计算机和总线的发展趋势。

ARINC659底板数据总线及关键技术

ARINC659底板总线是一个具有总线传输时间确定性的多节点串行通信总线,具有高容错性、高冗余度和高完整性和高可靠的特点。在概括通用底板总线技术的基础上,介绍了ARINC659底板总线的体系结构,给出了ARINC659底板总线的工作机制及流程,并重点分析研究了ARINC659底板总线的关键技术,总结了ARINC659底板总线的技术特点及应用前景,在此基础上完成的协议处理芯片已成功流片,并得到大规模应用。

ARINC659总线协议芯片的仿真验证

在现代集成电路设计中,对芯片的仿真验证是芯片设计验证的关键环节之一,一定程度上决定流片的成败。为了搭建一种可靠的芯片验证的虚拟平台,首先分析了ARINC659总线协议的特点,在此基础上结合ARINC659总线协议芯片设计中基于虚拟验证平台的仿真验证项目实践,重点研究了该芯片设计虚拟验证平台的一种构建实现方法和仿真验证。该验证方法提高了验证效率,缩短了整个设计验证周期,为芯片的成功投片提供了可靠的保证。

ARINC659芯片设计与实现关键技术研究

ARINC659总线是一个半双工传输的、总线交叉检验的、线性多点的串行容错总线,用于综合模块化航空电子系统机架内部各个在线可更换模块之间的通信,其总线传输时间和存储空间上具有高可靠性和高完整性等特点。在国外,该总线已广泛应用在航空、航天等领域。文中对ARINC659总线进行了概述,分析了ARINC659总线协议的关键技术,重点阐述了ARINC659芯片的体系架构设计、详细设计与实现、虚拟仿真验证及FPGA原型验证等关键技术。目前,ARINC659芯片已经一次流片成功,并成功应用在多个领域。

ARINC659总线协议同步机制的研究与实现

总线的同步保证了设计能够正常工作,因此在通信系统中有着极其重要的地位。描述了ARINC659(Aeronautical Radio Incorporated,航空无线电组成公司的)总线规范,分析了该协议采用的TDPA(Table Driven Proportional Access,表驱动均衡访问)通信机制,给出了符合协议规范的同步机制设计并得出了相应的设计结果。主要研究ARINC659协议同步机制,希望能对研究总线同步的同行有所帮助,对ARINC659总线的描述也有助于同仁对ARINC航空总线的研究。

ARINC659总线节点通信平台的设计与实现

针对国内航空电子系统底板总线数据可靠性低、冗余度差,总线容错性不强等问题,设计并实现了基于ARINC659机载总线节点通信平台的方法.通信平台由通信节点、故障注入模块、总线监控模块和被测模块组成.依据ARINC659机载总线理论,分析此通信系统中各模块功能,硬件电路的实现以及整个通信系统软件的架构.测试结果显示,通信平台实现了ARINC659总线基本消息传输、主/后备消息传输、容错性等功能.此平台在国内已得到应用.

ARINC659总线在飞控余度管理技术中的应用

由于ARINC659总线在通信传输中有着较高的可靠性,采用余度管理设计,在介绍ARINC659间通信原理的基础上,利用ARINC659作为余度管理软件中数据交叉传输的总线,以提高飞行控制计算机系统中的可靠性。在以实时嵌入式操作系统VxWorks为仿真平台的目标机上进行数据交叉增强传输并运行出仿真结果表明:关于交叉传输这一模块的设计是合理可行的,可有效地保证系统的可靠性与容错性能,缩短了软件研发周期。

ARINC659总线协议容错机制的一种设计与实现

在飞行控制系统中,对系统安全性、可靠性、可用性的要求不断提高,系统的容错控制能力也在不断的发展。ARINC659是一种具有较高吞吐量、严格的故障隔离、数据传输确定特性的数据总线。描述了ARINC659背板数据总线协议规范中使用的两种容错机制,并实现了容错机制,使用verilog语言设计实现并给出了相应的仿真结果,能够有效的实现对一路故障以及部分两路故障的屏蔽保证系统的可靠性。

一种基于FPGA实现的ARINC659总线分析仪设计与实现

随着航空系统综合化复杂度的增加,如何高效监控总线数据行为、实时对数据分析、进行故障诊断及定位是航空电子系统面临的重要问题。提出一种基于FPGA开发的ARINC659总线分析仪设计方案,主要实现了ARINC659总线数据的监控、采样、存储及故障注入测试,可以通过通信接口将总线数据触发实时分析并评估总线行为,为ARINC659总线数据实时分析提供了完善、可靠的测试手段。

ARINC659总线桥接的设计及对总线同步的影响分析

ARINC659总线因其在时间和空间上均提供了完备的故障冗余和操作健壮性,已经逐渐在对数据通信确定性及故障沉默和屏蔽要求较高的航天领域中展开应用;为了使ARINC659总线能够更好的适应航天器综合电子系统的高度冗余容及分布式控制的需求,对一种能够在不同设备中ARINC659总线之间相互桥接的技术进行了研究,进而实现分布式综合电子系统中所有硬件模块的统一时序规划和通信调度,可以显著提升系统中的资源共享、并行处理、故障冗余及分布式控制能力,同时也为关键系统中不同设备中的硬件模块间实现严格的时序关系操作提供了一种解决方案;最后就桥接对ARINC659总线同步机制的影响进行了分析,据此提出了桥接设计的约束和实现规则。

ARINC659总线在航空发动机控制系统中的应用

传统航空发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统普遍采用集中式架构,系统余度降级快,模块重用性差,软件升级困难,随着控制变量增多,控制功能日益复杂,集中式架构缺点凸显;文章提出一种基于ARINC659总线的模块化、开放式FADEC系统架构技术,给出该技术的实现方案、总线时间规划、表决机制和重构策略;试验与应用结果表明,相对于集中式架构技术,该技术利于系统重构,可延缓余度降级,提高系统可靠性,同时利于软/硬件模块升级和重用;研究成果已成功应用于某型FADEC系统中。

ARINC659总线在航天器综合电子系统中的应用研究

ARINC659总线是一种标准的多点串行通信总线,具有完备的数据通信确定性和容错性特点,非常适合在对可靠性和冗余容错性要求较高的航天器综合电子系统中作为标准背板总线。文章在对ARINC659总线架构以及通信机制研究的基础上,结合综合电子系统的标准总线体系结构,重点对基于ARINC659总线的综合电子硬件模块、软件驱动程序和表程序设计等内容进行了详细描述。应用ARINC659总线,不仅能提升航天器综合电子通信的确定性和容错性,也能使综合电子系统的设计由事件触发向时间触发模式转变,由集中式控制管理向分布式并行处理转变,从而显著提升航天器综合电子系统的故障定位、并行数据处理、快速组装与测试能力,以及提高航天器综合电子系统资源的利用率。