Структура информационного слова.

 

Информация передается словами размером 32 бита по кодовой линии связи КЛС.

32	31  30	29                     11	10 9	8  1
Контроль чётности	Матрица состояния	Данные	Номер комплекта	Адрес

 

Разряды с 1 по 8 – идентификация информации, номер слова от 001₈ до 377₈.

Разряды с 9 по 10 – номер источника или приемника информации.

Разряды с 11 по 29 – информационные данные.

Предусмотрены следующие типы слов:

• двоичный код (ДК) значения параметра, 29-й разряд – это знак числа, старший 28-й разряд равен половине максимального значения параметра;

• двоично-десятичный код (ДДК), содержат 5 цифр, каждая цифра кодируется тетрадой – 4 разрядами;

• слова дискретных сигналов (СДС), в каждом разряде информационной части слова кодируется один сигнал;

• цифробуквенная информация кодируется в алфавите ISO №5, каждому символу (цифре, букве) соответствует 8-разрядный код.

Разряды с 30 по 31 – матрица состояния данных: рабочая, отказ, нет данных, тест.

Разряд 32-й – контрольный (контроль чётности). Его содержимое заполняется так, чтобы общее число единиц в слове вместе с 32 разрядом было четным. Контроль четности выполняется аппаратно. При нарушении контроля приемник не принимает такое слово.

 

Расчет пропускной способности кодовой линии ARINC 429

В кодовую линию данные передаются словами по 32 разряда. Пауза между словами составляет 4 разрада. Следовательно, посылка данных имеет размер i_p =36 бит. Будем считать, что пропускная способность кодовой линии ARINC 429 – это количество передаваемых слов с учетом пауз за одну секунду.

Передатчик кодовой линии настраивается на одну из скоростей: V ₁=12,5 Кбит/с, V ₂=50 Кбит/с, V ₃=100 Кбит/с.

Для скоростей V ₁, V ₂ и V ₃ пропускная способность линии составит

Загрузка кодовой линии

Каждая вычислительная система на борту формирует в реальном времени десятки, а то и сотни параметров для передачи в другие системы. Период обновления параметра зависит от динамики его изменения. В стандарте ARINC 429 приведены требования к кодированию каждого параметра и к периоду обновления для обеспечения условий безопасности полета. В таблице приведены отдельные параметры из общего списка с указанием периода обновления.

Примеры высокодинамичных параметров

Адрес	Параметр	Период обновленния, мс
324, 325	Угол тангажа, крена	20
333	Нормальное ускорение	20
312	Путевая скорость	50
313	Путевой угол истинный	50
220	Баровысота в метрах	62,5
212	Скорость вертикальная	62,5
206	Скорость приборная	125
205	Число М	125

Примеры малодинамичных параметров.

Адрес	Параметр	Период обновленния, мс
310, 311	Географическая широта, долгота	200
50	Заданный путевой угол	333
233	Температура наружного воздуха	500

 

Для определения загрузки линии связи необходимо подсчитать количество информационных слов, передаваемых в кодовую линию за 1 секунду (1000 мс). Каждая система формирует и передает информационные слова с разным периодом обновления. Количесво слов в линии определяется по формуле:

где: T_i – период обновления параметра, измеряется в мс.

  K_i – количество слов в линии с периодом обновления T_i.

Выбор скорости передачи системы выполняется на основе анализа объема количества слов в линии.

 

 

Пример 1

Расчитать и выбрать скорость передачи в кодовой линии связи, если:

• 20 слов с периодом обносления 20 мс

• 15 слов с периодом обносления 50 мс

• 30 слов с периодом обносления 125 мс

• 10 слов с периодом обносления 200 мс

 

K₁ = 20, Т₁ = 20 мс

K₂ = 15, Т₁ = 50 мс

K₃ = 30, Т₁ = 125 мс

K₄ = 10, Т₁ = 200 мс

 

 

 

Из трех скоростей передатчика V ₁=12,5 Кбит/с, V ₂=50 Кбит/с, V ₃=100 Кбит/с для указанной загрузки кодовой линии передатчик необходимо настроить на скорость V ₃=100 Кбит/с.

 

Стандарт MIL-STD-1553 (MIL-STD-1553B) мультиплексный канал информационного обмена МКИО – стандарт Министерства обороны США, распространяется на магистральный последовательный интерфейс с централизованным управлением, применяемый в комплексах электронных модулей бортовой авионики военных и гражданских системах.

Особенностью интерфейса МКИО является двойная избыточная линия передачи информации, полудуплексный протокол «команда-ответ» до 31 удалённого абонента. Каждая линия управляется своим контроллером канала.

 

Состав мультиплексной шины MIL-STD-1553B:

• два канала А и В (основной и резервный);

• контроллер шины;

• оконечные устройства;

• монитора канала.

 

Контроллер является инициатором всех сообщений по этой шине:

• оперирует командами из списка в своей внутренней памяти;

• командует оконечным устройствам послать или принять сообщения;

• обслуживает запросы, получаемые от оконечных устройств;

• фиксирует и восстанавливает ошибки;

• поддерживает историю ошибок.

 

Оконечными устройствами являются все элементы оборудования, подключенные к МКИО и имеющие аппаратные интерфейс для:

• организации взаимодействия шины и подключаемой подсистемы;

• организации моста между двумя шинами.

 

Монитор канала выполняет мониторинг и запись транзакций по шине для последующего анализа, без вмешательства во взаимодействие контроллера и оконечных устройств.

 

 

Передача информации в МКИО осуществляется последовательным цифровым кодом с выделением синхронизирующих сигналов из передаваемого кода. Для передачи информации используются биполярные двухуровневые фазоманипулированные сигналы без возвращения к нулю, так называемый код «Манчестер II».

Применение таких сигналов обеспечивает максимальное отношение сигнал-шум, соответственно уменьшается вероятности ошибочного приема отдельного бита информации.

Принимающее и передающее оконечные устройства подключаются к шине с использованием трансформаторной развязки. Это уменьшает влияние короткого замыкания и добавляет уверенности, что ток шины не течёт по корпусу самолёта.

Тактируемая скорость (электрическая скорость) в канале составляет 1 Мбит/с. Амплитуда входного напряжения передатчика составляет 18-27 В.

Информация передается 20-разрядными словами. Каждое слово состоит из синхросигнала, 16 информационных разрядов и разряда контроля четности. В состав сообщений могут входить три типа слов: командные, информационные и ответные.

 

Командные слова выдаются только контроллером и содержат информацию для организации цикла обмена и имеют структуру:

• синхросигнал – настройка приемника на прием слова;

• адрес оконечного устройства (ОУ). Каждому ОУ присваивается 5-разрядный адрес (от 0 до 31);

• признак «прием/передача» указывает оконечному устройству, какая операция требуется – передача («0») или прием («1»);

• подадрес/режим управления – идентификация передаваемой информации;

• число слов/команда управления – количество слов, принимаемых или выдаваемых в одном сообщении.

 

Информационные слова содержат текущие значения параметров (16 разрядов).

Информационное слово начинается с синхросигнала, но в этом слове синхросигнал противоположен по фазе синхросигналу командного слова, следом за синхросигналом в 16 разрядах передается информация двоичным кодом и первым передается старший значащий разряд.

 

Ответные слова содержат поле адреса ОУ и различные признаки.

Формат слова