Xu Hongjie 1,2, Liu Yufeng 3, 4 Xia Jie, Liu Hao 1,2

(1 AVIC Xi'an Institut de Technologie de l'informatique de l'industrie aérospatiale, Xi'an 710068;

2. Laboratoire clé de la technologie de l'aviation circuits intégrés et la conception micro-système, Xi'an 710068; 3. Pékin Qingyun Aviation Instrument Co., Ltd, Beijing 100086, Chine;

4. Xian Xiang Teng Microelectronics Technology Co., Ltd, Xi'an 710068)

horaire d'autobus ARINC659 est basé sur un bus de communication série piloté par bus multi-noeuds, il a les caractéristiques du temps d'incertitude, haute tolérance aux pannes de transmission et une grande fiabilité pour répondre à la demande de nouvelles armes de l'aviation et de l'équipement technique de bus de fond de panier. Tout d'abord, a expliqué le bus ARINC659 d'arrière-plan, et la topologie de bus ARINC659, les composants du système, le principe de fonctionnement et les caractéristiques techniques sont analysées en détail, illustre encore les applications de bus ARINC659, il a jeté les bases d'étude approfondie qui a suivi et de l'application du bus ARINC659 .

TN913

Code de document: A

DOI: 10,16157 / j.issn.0258-7998.2016.10.037

format de citation chinois: Xu Hongjie, Liu Yufeng, XIA, etc. bus Enquête ARINC659 Technologie électronique, 2016,42 (10): 142-145.

Anglais format de citation: Xu Hongjie, Liu Yufeng, Xia Jie, et al. L'examen de la technologie de bus ARINC659 .Application Technique électronique, 2016,42 (10): 142-145.

0 introduction

un moyen de bus pour échanger des messages, connecter un chemin de données entre les divers composants fonctionnels dans un système informatique. Les parties communes du principal PCI bus d'ordinateur, et la CPCI VME, etc., et le domaine de la mesure industrielle et de contrôle sont conçus pour étendre généralement formé sur la base du bus commun, le bus PCI, extension de bus VME peut être formé séparément et VXI bus PXI bus.

Dans la nouvelle génération de système avionique intégré (Integrated Modular Avionics IMA), le système de modules remplaçables en ligne (ligne modules remplaçables, LRM) des communications de données entre la haute fiabilité proposée, haute tolérance de panne, la localisation de pannes, etc., dans ce sur la base de la première proposition du nouveau bus de données de fond de panier bus de données de fond de panier --ARINC659 (ci-bus ARINC659) par la société Honeywell.

technologie de bus ARINC659 nécessite une grande fiabilité, tout en ayant un double - caractéristiques à tolérance de pannes configuration à double redondance, lequel mécanisme utilise une commande d'accès proportionnel déterminés par des tables (tableau Driven proportionnel Access, TDPA) Mécanisme, selon une opération de bus prédéterminée la commande, dans le temps et support partitionnement de l'espace partition robuste, fournissant une technologie clé pour la construction IMA rack.

bus de fond de panier ARINC659 présente des avantages techniques font de nombreux avions dans le système de contrôle de vol Boeing 777 (Informations avion Managementsystem, AIMS), KC-130, MD-10 et d'autres équipements d'avionique (avionique intégré polyvalent, VIA) et de l'exploration système multicouche espace de génération hautement fiable (système multicouche hautement fiable, HRL) rapidement déployé dans une nouvelle génération de systèmes électroniques et aérospatiales, pour fournir une transmission de données modulaire standard de bus de fond de panier entre l'électronique intégrée en rack LRM .

1 ARINC659 bus Présentation

1.1 topologie

topologie de bus ARINC659 montré sur la Fig. systèmes avioniques, la communication de données entre le module de LRM par l'intermédiaire du ARINC659 de bus de fond de panier. Chaque module de LRM contient deux unités d'interface de bus BIU (BIUx, BIUy), et chacun a BIU A, B des deux bus, chaque bus comprenant une paire de "x" et "y" deux bus, à savoir Ax, Ay , Bx, par 4 bus. Chaque bus comporte une ligne d'horloge séparé et de deux lignes de données, et peut transmettre deux bits de données dans chaque cycle d'horloge. BIUx, BIUy chacune des données transmises sur le bus respectifs, chaque BIU peuvent recevoir des données sur le bus 4. Chacun a son propre émetteur-récepteur de bus. données de bus ARINC659 de détection d'erreur de recoupement et tolérance aux pannes qui, selon la règle de détection Ax = Ay, Bx = By, Ax = Ay = Bx By et exécuté. L'inspection du bus de données 4 à recoupée, de sorte qu'un bus à double redondance relativement traditionnel, bus ARINC659 une meilleure tolérance aux pannes, ainsi que la complexité de moins de 4 plus que le bus conventionnel.

Module LRM est généralement constitué de deux parties et les unités d'interface de bus hôte, selon leur structure peut être divisé dans le circuit d'interface de fond de panier et l'unité de circuit d'accueil de deux bus, et ces deux peuvent être simultanément intégrés dans la même carte de circuit imprimé constitué d'un LRM module; ARINC659 peut également être une carte fille séparée pour les cartes d'interface de bus hôte modules de machines reliées entre elles constituent ensemble le LRM.

1.2 System Works

ARINC659 mécanisme de travail que l'accès au bus de rapport (de TDPA) avec le mécanisme de communication déterminés par des tables de commande. Comme le montre le tableau 1 commande. Hôte sur chaque module de LRM BIU par son accès interne, commandé par le module d'interface hôte BIU, les commandes de fonctionnement BIU sous la forme d'une table de commandes de travail par la compilation du logiciel. Module LRM avant d'exécuter la première commande reçue espace de stockage de données doit être affecté bonne. La charge programmé dans la table de commande de module de LRM, lorsque le système est sous tension, le BIU de chaque table de commande de démarrage module de LRM lire et commandes parse à exécuter, des données de commande de bus selon la table de format de contenu prédéfini des impulsions de transmission et de synchronisation. Commande selon un format de table, le BIU reçoit des données de commande, les données stockées peuvent être envoyées à la ARINC659 de bus, recevoir ou envoyer des données sur le bus à l'hôte via l'interface hôte, et, quand il reçoit une commande de synchronisation d'impulsion, par transmettre ou recevoir l'impulsion de synchronisation sur le bus pour atteindre l'état de synchronisation est commuté entre les modules et tenue.

Dans le système de bus ARINC659, la synchronisation est la condition préalable à la réalisation et de la clé de protocole TDPA. Pour réaliser la synchronisation, chaque mode synchrone BIU sur le bus de ARINC659 contient longue et le mode synchrone court-synchronisé deux synchronisation, dans lequel le « sync long » pour le BIU de nouveau synchronisé avec le bus de synchronisation, « Synchronisation courte » est utilisée pour rendre l'état de synchronisation de BIU lorsque la « longueur de synchronisation » leur fonction peut être classée comme « initialisation synchrone » et « entrer la synchronisation », dans lequel la synchronisation initiale du système est sous tension, la dérive de l'oscillateur d'horloge est corrigé de sorte que le bus parmi tous les états de synchronisation serré atteint BIU ou en raison de « l'échec » pour initialiser l'ensemble du bus de désynchronisation de bus; asynchrone à un module de LRM synchrone peut être synchronisée sur la trame courante.

ARINC659 transfert de données de bus un message comprenant le message de base et primaire / sauvegarde deux types de messages.

transmission point figure du flux de données (1), sensiblement de message représenté sur la figure 2, est utilisé pour les messages entre les modules de base (point à point) du module de communication à une communication unique ou multi-module, et le début de la fenêtre, le message de base pour transmettre des données.

La figure flux de données de transmission de diffusion (2) du message de base tel que représenté sur la Fig.

Le courant (3), la messagerie sauvegarde primaire sont deux façons: module de sauvegarde maître illustré sur la figure 4 la transmission de message à base - la transmission normale, le maître / sauvegarde de veille pour une pluralité de modules de message (pas plus de 4) ou à une seule partie. multi-module de communication, le maître / transmission de sauvegarde de données de message par un mécanisme d'arbitrage simple, et seulement lorsque le principal LRM, et une autre exploitation du LRM de sauvegarde à priorité élevée ne données pas transmettre, la sauvegarde de la table de commande de module de LRM période de temps prédéterminée avant commencer à envoyer des données vers le bus, et, dans une fenêtre de message, le bus ARINC 659 permet seulement un module de LRM de données de transmission; module de sauvegarde maître figure transmission de message à base sur la figure 5 - transmission anormale..

1.3 Caractéristiques techniques et avantages

bus multiplex ARINC659 est un bus de communication série pour le transfert de données entre l'avionique Porte-module d'intégration de système (IMA), et le mode de transmission semi-duplex transmission de données, correction d'erreur en utilisant les données de parité recoupement mécanisme, selon la commande table de réservation (opération de bus de programme) réalisée avec deux modules de contrôle indépendant BIU, quatre bus sont encodage. bus ARINC659 a une fermeté caractéristique divisée sur le temps de transmission du bus et de l'espace de stockage, est une grande tolérance de panne, l'intégrité élevée du bus de fond de panier, et une forte tolérance aux pannes, bus série à haute fiabilité, à la rencontre du panneau arrière du système bus à haute fiabilité, la tolérance aux pannes, exigences techniques élevées pour la tolérance aux pannes.

bus ARINC659 présente les caractéristiques et avantages suivants:

(1) haute fiabilité: en raison de la barre de bus de redondance --4 même bus de transfert de données qui a un bus de ARINC659 haute fiabilité, dont la transmission de données codées d'émission, selon une autre règle de codage des règles de codage présentés dans le tableau 2 , par le module principal LRM - pour améliorer la fiabilité du système en mode de sauvegarde. Pendant ce temps, dans le protocole ARINC659, à travers une série de mécanisme d'isolement de la couche physique augmente également la fiabilité du système.

Laquelle LRM module de redondance LRM est bonne lorsque les données prioritaires de la plus haute priorité au bus de transmission du module, les modules de priorité inférieure sont silencieux, et seulement lorsque la principale priorité plus élevée LRM LRM que lui-même est fixé à l'avance conformément au silence envoyer des données au bus.

(2) la capacité de tolérance aux pannes: bus ARINC659 utilise quatre paires - double bus série pour transmettre des données de sauvegarde, et la tolérance de panne de bus mieux que les solides bis traditionnels - double bus redondant, sa complexité est inférieure à quatre traditionnelle I bus degré;

(3) la transmission certitude de données: systèmes de bus de fond de panier classique, premier bus, puis appliquer la transmission de données avant, ne peut garantir la transmission de données en temps réel, par le biais ARINC 659 bus mécanisme de communication TDPA, protocole TDPA, compte tenu de la définition du premier bus sous forme de tableau de commande, une fenêtre de temps de bon de bus de fenêtre de transmission prédéterminée divisée en une série de longueur fixe, de sorte que l'activité du bus déterministe peut être garanti que par le maître transmis dans la fenêtre de temps bien de tissu fixé, alors que le seul hôte des données à transmettre conformément à des règles dans la fenêtre de temps fixe, en un point fixe dans la requête de temps le drapeau de mise à jour de données peuvent être effectuées à recevoir des données;

En (4) / de données à haut débit: horloge est de 30 MHz, une vitesse de transfert de données maximale à proximité de la 60 Mb / s;

(5) présentent un isolement strict de défaut et la capacité de correction, la transmission de données du module de LRM et la réception de données depuis le bus pour le bus de commande, la détection de défaut conformément aux règles de validation de données au cours de cette période, le module de LRM reçu sur le bus 4 et des données de correction d'erreur sont comparées, et sur les données non corrigible pour être traités selon les règles décrites dans le message respectif;

(6) une utilisation de bus efficace: en conformité avec le protocole TDPA, la transmission de données peut être évité bus de fond de panier ARINC659 à partir du bus série traditionnelle, la fin d'une erreur de transmission caractère de contrôle, en raison de ces non-données réduites caractère transmission de l'information et la bande passante de bus occupé, tout en éliminant la transmission éventuelle d'une erreur d'adresse, bus de fond de panier ARINC659 peuvent transmettre des données par rapport et a plus efficacement une utilisation de bus plus.

2 applications de bus

Avantages techniques ARINC659 bus fond de panier afin qu'il puisse, comme le Boeing 717 avionique (Versatile avionique intégrée, VIA) sont largement utilisés dans le système de contrôle de vol de l'avion Boeing 777 (Informations avion Managementsystem, AIMS), pour la suite Aerospace Electronics système modulaire pour la transmission intégrée de données entre l'électronique crémaillère prévue bus de fond de panier standard LRM.

bus de fond de panier ARINC659 par le système LRM est composé de modules avec la machine hôte et la plaque de base du noeud de bus. Module de secours, le module I / O et un module de traitement de graphiques, et un module de processeur connecté au LRM tandis que le bus de fond de panier, configuré avec une capacité élevée de fiabilité, de l'isolement de défaut de correction système avionique à tolérance de panne, puisque le bus ayant une fiabilité élevée et une tolérance aux pannes, et est donc une technologie essentielle pour construire le système de crémaillère IMA, principalement pour la trame interne IMA entre les modules respectifs pour les communications de données, a une perspectives d'application très large. Demande de bus ARINC659 dans le système représenté sur la Fig.

3 Conclusion

Une fiabilité élevée ARINC659 son transport bus, simple à utiliser et flexible, sont largement utilisés dans l'aérospatiale et d'autres domaines. Sur la base arrière-plans de bus ARINC659, en analysant le bus ARINC659 de topologie, principe de fonctionnement et les caractéristiques du bus ARINC659 ont été étudiés, l'étude du suivi du développement des puces de protocole de bus ARINC659, des solutions d'application et la conception du système bus ARINC659 a un important la valeur de référence.

références

Zhangxi Min Wei Ting. Application ARINC659 bus de données de fond de panier . Aviation Technology Informatique, 2011,41 (5): 241-246.

Peng Youming, Xiaozai Feng, Guo Meng. Développement de bus CPCI et pont de bus VME de fond de panier . Génie informatique, 2006,32 (24): 152-154.

bus Xu Wen Hui introduction .ARINC659 Technologie avionique, 1999,30 (2): 22-27.

Ting Wei, Zhang Ximin. fond de panier de recherche bus méthode de débogage ARINC659 . La mesure et la technologie de contrôle, 2008,27 (S0): 84-86.

ARINC. Arinc papier de projet 664: Réseau de données des aéronefs, une partie 7-duplex commuté avionicsfull réseau Ethernet (sfdx) 2005.

CARPENTER T, K DRISCOLL, Hoyme K, et al. planification ARINC659: Définition du problème . Symposium système en temps réel, 1994: 165-169.

spécification ARINC 659 bus de données de fond de panier . 1993.

Feng Fu. Caractéristiques des systèmes de calcul à tolérance de panne, de la performance / fiabilité et évaluation métrique . Aéronautique et Astronautique, 1993 (3): 47-52.

Zhangxi Min Wei Ting. ARINC659 tolérant aux pannes développement du système de vérification de test de bus de données . Xi'an Université des sciences et de la technologie électronique, 2011,38 (6): 140-145.

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