航空电子系统几种主要数据总线应用特性分析
由低变高,也占3个位时。一个消息由1~16个字串组成。每个字串有一个标号字,再跟最多可达256个数据字。ARINC629总线能在1553B所用的任一种配置方式上工作,其总线速率为2MB/s。值得一提的特点是容易采用电感性耦合器与总线相连接,连接时不必割断导线,这是它对提高可靠性和降低电磁干扰的卓有成效的贡献。
ARINC629数据总线是一种自主式终端访问工作方式的数据总线,所以总线上每一终端必须有自己的控制机构。这种控制机构通过2块可擦除的EPROM作为发送和接收"个性化插件"来实现。
2.3 总线硬件特性的比较
1553B总线的传输线是双股绞合、屏蔽且带护套的电缆,要求每英尺(1ft=0.3048m)绞合4扭,屏蔽最少应覆盖电缆表面的75%。频率为 1MHz时,电缆的特性阻抗应在70~85Ω内。电缆的每一末端必须接一个等于电缆特性阻抗值±2%阻值的电阻器。线与线之间的电容应小于或等于 30pF/ft,且电缆的损耗在频率为1MHz时应小于(或等于)0.015dB/ft,电缆长度不受限制。
1553B标准规定了两种耦合方法:第一种采用线与线直接连接,通常称为直接耦合短截线。第二种耦合方法为变压器耦合短截线。
它们用硬导线进行线与线间的连接,经隔离电阻器连到耦合变压器上。尽管变压器耦合短截线的长度可任意选定,但设计者应努力设法尽可能使其长度不超过6.1m。共模抑制比应大于(或等于)45dB。
1553B总线关于终端的详细性能要点如下:
①变压器耦合的终端输出电压(线与线之间)的峰-峰值应在18~27V范围内,其噪音(线与线之间)有效值小于14mV;
②变压器耦合的终端应对峰-峰值在0.86~14.0V(线与线之间)范围内的输入信号作响应,在75kHz~1MHz范围内,终端的最小输入阻抗应为1kΩ。
ARINC429对硬件的要求相对来说并不苛刻,且容易实现。发送器的输出阻抗应在75~85Ω的范围内,在两导线之间均分。
对接收器,其输入电阻应大于 12kΩ,差动输入电容和对地电容都应<50pF。所以规定接收器的最小输入电阻为12kΩ,是为了保证在总线上有多达20个接收器时不至于使总线超载,且在故障情况时能减少接收器之间的相互干扰。为了在一根线对地短路这种故障情况时,接收器还能继续工作,ARINC429已规定了接收器可接收的电压范围为:
HI(高):+6.5~+13VDC;
LO(低):-6.5~-13VDC;
NULL(零):+2.5~-2.5VDC。
在这些电平范围之外的任何信号都认为是无效的。另外,在一根线对地短路故障时,将会产生一个变动范围高达+5.5V或-5.5V的差动电压。在实际应用中,最大旁路电容不应超过30000pF。
3 结束语
数据总线技术在很大程度上提高了飞机本身的性能,而且还扩大和提高了飞机完成任务的能力。影响数据总线设计的许多因素,不一定直接与飞机任务有关。为了达到最大的生产效率、有效性、减少寿命期费用和拥有费用, 通常在利用率和维修范围内会提出一些附加的要求,例如,冗余度、任务完成率、维修小时与飞行小时之比、MTBF和地面维修时间等。总线的选用应根据任务和性能要求,而总线设计数据的确定,应基于国内外资料、部分及系统联试试验的结果,避免以后要以高昂的代价来重新修正设计。
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