机载计算机RS422A通讯的软硬件设计与实现

RS422A、RS485等异步串行通讯技术广泛应用于机载计算机实时控制系统,提高了飞机的可维护性和可扩展性。为使其稳定工作,不仅需要可靠硬件平台,还需严密的软件算法。文中描述了某机载计算机为实现与多个设备进行实时异步串行通讯,设计了统一的硬件平台,并根据每个设备不同的通讯协议,给出了不同的软件算法,重点阐述了软件设计及原理。根据该原理研制的产品已经过试验、联试和用户使用,证明其工作可靠、性能良好。

基于RS422A现场总线的温控网络系统

本文简要介绍在某工程项目中采用RS422A总线组建实现远程双向数据通信的温控网络系统的系统结构及通信协议,着重叙述了使用VC++6.0多线程技术的实时监控通信软件的编写。该系统运行稳定可靠,充分发挥了网络管理的便捷优点,提高了生产效率。

RS422A现场总线在网络化温控系统中的应用

RS-422A总线是一种EIA公布的现场总线标准，它被设计成与RS-232C兼容，具有传输距离远、传输速率快等优点，非常适用于中小型网络测控系统。本文介绍了其在网络化温控系统中的应用，重点描述了系统结构、通信协议和应用软件设计。

基于FPGA的LVDS+RS422远距离高速通信设计与实现

针对高速信号远距离传输时存在数据可靠性下降的问题,文中设计了一种基于FPGA的软硬件结合的长线传输方案。该系统在数据传输过程中,采用NI公司的LVDS串化器芯片SN65LV1023A和SN65LV1024B作为发送与接收芯片。驱动器和均衡器的配合使用,减少了信号衰减,同时增加了电路的驱动能力和信号传输距离。在指令传输与状态反馈的电路中采用RS422通信协议,并加入保证传输可靠性的隔离芯片,极大地简化了电路。在软件方面为提高抗干扰能力,添加了8B/10B编码、指令的三判二机制和校验字,降低了误码率,提高了传输稳定性。经验证,此设计可在90 m电缆以320 Mbit/s速率零误码传输。

RS422/485数据传输接口芯片故障原因分析

在现代通信中,虽然并行通信方式能够达到很高的数据传输速率,但接口关系复杂,需要较多的数据芯线,且在传输距离较远时容易因线路噪声干扰而出现误码,因此并不适合远距离通信。串行通信使用的硬件及接口较简单,通常采用差分信号方式以减少接收端信号误码率,在传输速率能满足系统设备使用要求的前提下,可有效解决数据的远距离传输并降低通信线路的复杂性。本文针对某系统在实际应用过程中信号传输板上用于差分信号收发的MAX489芯片故障率高的情况,对故障现象和设备使用情况进行原因分析,提出了具体的解决措施,并通过试验对改进效果进行了验证。

SRIO与RS422的高速数据存储系统优化设计

在飞行试验中,为解决高速大容量数据在存储过程中出现的SRIO协议断链不重连以及传输可靠性差的问题,提出以FPGA为控制核心的SRIO与RS422相结合的数据存储系统的优化设计。通过实时监视SRIO链路的连接状态标志位并加入了断链重连机制实现断链再恢复,极大增加了数据存储的可靠性。在利用RS422接口电路接收遥测控制信号及状态反馈时,串口增加多次采样判决设计消除受到的外界强干扰,极大提高了系统接收遥测指令的精确度。在多次试验验证下,该优化设计能够实现无误码状态数据反馈和精确接收遥测指令,提高了SRIO链路的传输可靠性,实现了高速、大容量光纤数据的可靠性存储。

CAN总线分布式采集模块的优化设计

为了满足智能汽车对多路车载传感器的数据采集和数据可靠传输的需求,在CAN通信的标准帧中添加应用层协议,以“点名-应答”机制实现了一主多从的数据传输,并利用C8051F060内部的定时器实时监测总线上主节点下发点名指令和从节点应答的时间间隔,解决了传输链路在受到外部干扰后导致的数据包长短帧、节点延迟响应和故障节点异常离线等传输错误。采集模块采用单片机控制16选1的模拟开关ADG706和模/数转换器AD7667,实现对16路传感器数据的采集。最后经过多次测试验证和监测总线上的数据,CAN总线上传输速率达500 kb/s,可挂载32个从节点,并且每个节点可单独采集16路传感器数据,满足智能汽车对缓变信号的采集需求。

基于PCC可编程计算机控制器的造纸机电控系统程序设计与应用

针对造纸机电控系统的自动控制要求,介绍了基于新一代可编程计算机控制器(PCC)的高速造纸机电控系统程序设计与应用。主站PCC2005与子站PCC2003之间通过CAN现场总线进行组网通讯,并且运用主站PCC2005串行通讯口RS422通讯方式同SSD591全数字直流调速装置之间构成局域网络以及上位机工控组态软件选用组态王,并与主站PCC2005之间通过串行通讯口RS232通讯方式实现上位机的监控系统,从而实现了造纸机电控系统的网络控制。

基于RS 422与1553B总线的数据转换传输方案

工业控制领域中,RS 422总线与1553B总线都是会经常用到的数据传输总线。基于系统在项目研发后期提出的需求,显示设备需要通过1553B总线与数据采集设备进行通信,完成数据收发。但数据采集设备不具备1553B总线接口,它仅存在多路RS 422总线接口。基于该问题设计了一种总线数据转换设备。本文针对该总线数据转换设备对其总线数据转换传输方案进行设计,对周期、事件、条件数据包的数据收发格式进行处理。经试验验证,该方案能够有效保证总线数据传输的可靠性。

兼容多种通信协议的调频广播发射监控系统的设计与实现

广播发射系统建成以后,其配套的监控系统也随即确定。但随着时间的推移,会不断地因升级系统、扩展功能而更新、增加一些设备,因此需要补充建设一套基于多协议融合的发射监控系统,并将之模块化,使其极具扩展性,可以快速地将不同协议、不同结构的设备纳入到监控的范畴。笔者基于广播设备常用的协议开发的这套系统很好地保证了安全播出。

一种通用型多通道高码速率机载RS422总线信号采集板设计

针对目前机载RS422总线信号采集过程中出现的多通道、高码速率、非标准波特率等信号特点,设计了一种8通道高码速率机载RS422总线信号采集板,该型采集板通用性强,可满足地面或空中多种采集环境下的RS422总线信号数据采集。采集板可通过上位机配置板卡各通道参数,实现了多通道任意波特率(20Mbps以内)下机载RS422总线信号数据的同步模式采集传输和异步模式采集传输,数据帧可支持数据启停位、校验位、数据帧协议的编程配置,最高支持8通道20Mbps机载RS422总线信号数据同步模式或异步模式的采集传输,为现行新机试飞过程中机载RS422总线信号数据的采集传输提供了硬件支撑。

基于JDSPF28335的电子控制器在线加载软件设计

针对电子控制器大多采用专用维护设备进行软件升级,存在操作不方便、通用性低、维护成本高的问题,研究和设计了JDSPF28335 DSP平台基于RS422总线的远程在线加载软件,可在上位机引导下通过RS422总线实现自身控制管理软件在线升级。首先设计了适用于JDSPF28335片内Flash的驱动软件,介绍了如何将Flash API库正确集成到软件中,验证了API库函数复制到片内SARAM中运行的必要性。然后设计了在线加载上层应用软件,介绍了在线加载实现方案与实现流程。设计的在线加载软件通过了验证,为JDSPF28335平台软件升级提供了一种更加通用、方便易操作的方法。

一种实用微型直流电机驱动器的设计与实现

根据自主移动竞赛机器人控制系统的需要,设计实现了一个基于C8051F单片机、MOS管与继电器控制的4路微型直流电机驱动器。结合自定义通信协议,驱动器通过RS422串行总线接收上位机命令,实现对微型直流电机转速和转向的远程控制。驱动器结构简单,开发维护成本低,具有很好的扩展性和使用价值。

基于ARM的一种低压直流智能功率控制器设计

本文主要介绍了一种基于ARM处理器为控制核心的低压28V、额定15A的直流智能功率控制器,在传统的固态继电器上增加了RS422通信功能,实现功率回路25A电流时触发保护机制并锁死保护状态。设计采用单元划分的设计思想,参照芯片手册设计符合控制功能的硬件外围电路,包括电源单元电路,通信单元电路,隔离单元电路,保护执行单元电路,在理论分析基础上绘制了功能所需的PCB电路板进行了试验验证。试验结果表明,本文设计的电压28V、负载15A状态下,串口通信正常执行接通、关断、电流查询指令,负载25A状态下实现保护锁死功能。

光洋PLC在纸机分部传动电控系统中的应用

介绍了光洋PLC在造纸机分部传动电控系统中的应用。PLC通过RS422串行通讯方式控制所有SSD591全数字直流调速装置,实现了PLC对纸机各分部传动装置的速度给定、起动/停止控制信号的发送和速度、电流及故障状态信号的采集。整个系统控制精度高,实时性好,使用效果好。

基于国产FPGA的信息化适配设备硬件与软件设计

串口通信作为可靠的传输协议在军事领域被长期使用,而以太网UDP通信以其大吞吐量,强通用性和较高的可靠性在新架构组网系统得到了广泛应用。针对当前军事领域上述两种通信协议并举的产业需求,文章基于国产FPGA设计了一套全国产化的信息化适配设备,并面向未来预留了多项可供升级的功能接口。该设备可以实现包括但不限于串口RS422/485通信、UDP通信、继电器通断控制、电平信号采集、高隔离准秒信号采集、差分信号收发等功能,并能通过FPGA实现复杂逻辑。该信息化适配设备可以用于与上位计算机通讯,且预留了大量功能接口用于实现对受控装备的控制功能,实现受控装备的联网需求。该信息化适配设备软硬件完全自主可控,硬件小型化智能化,软件易开发更新,有较高的泛用性和升级空间。

基于列车冗余显示平台的故障诊断与数据同步方案设计及实现

列车显示平台为列车司机提供车辆运行的关键数据并接收控车指令,其运行可靠性对安全行车至关重要。为了快速定位和处理显示平台故障,降低故障对列车运行的影响,文章基于包含两个显示单元的冗余显示平台,提出一种可实现列车显示平台运行状态实时诊断和数据同步的方案。其首先实现显示单元的自诊断,并基于应用层实时监控和诊断设备状态,解决快速定位应用程序退出、系统崩溃及资源使用异常等问题;其次,基于RS422通信链路,定义可靠的通信协议,实现多显示单元之间运行状态互诊断与数据同步,解决自诊断在显示单元异常状态下失效、无法获取故障单元关键数据等问题。基于列车冗余显示平台开展功能验证实验,以验证该方案的有效性。实验结果表明,该方案提供了应用层自诊断和冗余显示单元状态互诊断,为故障分析和定位提供依据;同时通过关键数据同步和存储功能,为两个显示单元协同工作提供了实现途径。

关于某型大气机雷电防护的设计与分析

大气机作为重要的机载电子设备,主要用于实现压力的采集及大气参数的解算,并通过总线信号实现大气参数的传递。当大气机安装于机身表面且靠近机头的位置时,受雷电危害影响极大,雷电防护成为大气机设计越来越重要的一项技术指标。利用瞬态抑制二极管实现雷电间接效应防护的设计与分析,可以根据不同的信号特性设计防护方案,进行瞬态抑制二极管的选择。

一种高精度随动油门杆设计

针对无人机的自动驾驶需求,以STM32F103CBT6微控制器为主控芯片,设计了高精度输出且具备随动功能的油门杆。本设计采用了高精度的霍尔传感器,配合多级的减速齿轮组,在软件内集成了滤波算法,从而实现油门手柄可以在任意位置驻停并输出16位的稳定位置数据,并通过RS422接口将数据发送给上位计算机。同时采用了光耦继电器控制电机的电源,满足了油门杆在随动、手动工作状态下的油门控制要求。经测试验证并在某型号系统上使用,证明油门的输出数据位数达到了16位,随动精度达到0.5°。