專利名稱：一種轉(zhuǎn)換arinc429設(shè)備為usb接口的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置
一、 技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其用通用單片 機(jī)一邊實(shí)現(xiàn)與ARINC429接口芯片的雙向通訊、 一邊實(shí)現(xiàn)與RS232接口的雙向通 訊。數(shù)據(jù)協(xié)議在單片機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)換。最后將RS232接口轉(zhuǎn)換為USB接口。
二、 背景技術(shù)-
目前，在高可靠通訊領(lǐng)域，特別特別是航空測控等應(yīng)用場合，AR頂C429通 訊仍然占據(jù)著重要地位，而其工作狀態(tài)直接關(guān)系著整個系統(tǒng)的成敗，設(shè)計或測 試ARINC429設(shè)備是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，當(dāng)前測試ARINC429設(shè)備主要用PCI 或ISA總線板卡完成。在野外環(huán)境下，這種測試方法的缺點(diǎn)顯而易見。其缺點(diǎn) 主要有攜帶困難、需要220伏電源、需要較大的空間。USB接口的測試設(shè)備則 具有不可比擬的優(yōu)越性。 三、實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種轉(zhuǎn)換ARINC429 設(shè)備為USB接口的裝置。其能在較小的工作空間和無220伏電源的條件下，對 ARINC429設(shè)備進(jìn)行快速測量，提高測量的可靠性，同時降低測試裝置的造價成 本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其特征在于包括單片機(jī)電路， 單片機(jī)電路分別與ARINC429接口電路、協(xié)議轉(zhuǎn)換電路和電源電路連接，ARINC429 接口電路分別與時鐘電路和電源電路連接，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路與USB接口電路連接。
單片機(jī)電路包括U3芯片，U3芯片上連有由Y1，C9，C10組成的振蕩電路和 R5，C8組成的上電復(fù)位電路。
ARINC429接口電路包括用于輸入電平轉(zhuǎn)換、輸入數(shù)據(jù)處理和輸出數(shù)據(jù)處理以 及將串行數(shù)據(jù)與并行數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換的U4芯片，以及用于輸出驅(qū)動和電平轉(zhuǎn)換的 U5芯片。
協(xié)議轉(zhuǎn)換電路包括Ul芯片，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路為單片機(jī)UART接口和上位機(jī)的 USB接口的雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換電路，左邊為USB協(xié)議，右邊為標(biāo)準(zhǔn)TTL串行通訊協(xié)議。
USB接口電路中設(shè)置了為本模塊提供+5V電源的USB的VBUS端，和實(shí)現(xiàn)信 號的穩(wěn)定傳輸?shù)腢SB差分?jǐn)?shù)據(jù)通道D+、 D-，信號濾波裝置L1、 L2。
電源電路中的U2芯片的VBUS端連接USB接口提供的+5V電源，并由DC/DC 轉(zhuǎn)換器為ARINC429驅(qū)動芯片提供+/-15V電源，濾波電容C6和C7連在U2芯片上。
協(xié)議轉(zhuǎn)換電路中ARINC429的傳送速率為100Kbit/S或12. 5Kbit/S。
協(xié)議轉(zhuǎn)換電路中USB接口的傳送速率為115. 2Kbit/S或19. 2Kbit/S。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下 本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)高可靠、便攜帶、低環(huán)境要求的ARINC429測試，同時降 低了測試裝置的造價成本，改進(jìn)了設(shè)備插接類型，使用方便可靠，符合計算機(jī) 技術(shù)的發(fā)展潮流。本實(shí)用新型改進(jìn)了供電方法，提供了一種新的測試技術(shù)。四、

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖 圖2為本實(shí)用新型USB接口電路的電路圖； 圖3為本實(shí)用新型的協(xié)議轉(zhuǎn)換電路的電路圖； 圖4為本實(shí)用新型的單片機(jī)的原理圖5為本實(shí)用新型的ARINC429接口的電路圖6為本實(shí)用新型的電源的電路圖7為本實(shí)用新型的時鐘電路的電路圖。
五具體實(shí)施方式
參見圖l，本實(shí)用新型包括單片機(jī)電路，單片機(jī)電路分別與ARINC429接口 電路、協(xié)議轉(zhuǎn)換電路和電源電路連接，ARINC429接口電路分別與時鐘電路和電 源電路連接，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路與USB接口電路連接。本實(shí)用新型一方面由單片機(jī) 將由ARINC429接口芯片接收到的信號送入緩沖區(qū)并將其另行打包，然后由UART 接口發(fā)送至RS232轉(zhuǎn)USB接口芯片，最后由USB接口將信號傳送出去；另一方 面由USB轉(zhuǎn)RS232芯片將從USB輸入的信號轉(zhuǎn)換為RS232信號供單片機(jī)的UART 接收，單片機(jī)接收并解包其數(shù)據(jù)，再由單片機(jī)與AR頂C429的接口發(fā)送至ARINC429 接口芯片，達(dá)到由USB接口轉(zhuǎn)換為AR頂C429接口的目的。其它輔助電路還有時 鐘電路和電源電路。時鐘供給單片機(jī)和ARINC429接口芯片；總電源由USB接口 提供，ARINC429驅(qū)動電路需要的+ /-15￥電源由DC/DC變換器提供。
參見圖4，單片機(jī)電路包括U3芯片Megal28L-16，U3芯片上連有由Yl， C9, C10 組成的振蕩電路和R5，C8組成的上電復(fù)位電路。單片機(jī)為本實(shí)用新型的核心部 件之一，它控制著整個運(yùn)行過程。主要功能為一橋梁的作用接收ARINC429電路的數(shù)據(jù)并將其重新打包，由UART接口發(fā)送至USB與UART轉(zhuǎn)換電路；同時還 可接收由HOST來的數(shù)據(jù)，拆包其數(shù)據(jù)并由數(shù)據(jù)總線和控制總線發(fā)至ARINC429 接口。
參見圖5， ARINC429接口電路包括用于輸入電平轉(zhuǎn)換、輸入數(shù)據(jù)處理和輸 出數(shù)據(jù)處理以及將串行數(shù)據(jù)與并行數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換的U4芯片HSI3282，以及用于 輸出驅(qū)動和電平轉(zhuǎn)換的U5芯片HSI3182。其中U5芯片主要起輸出驅(qū)動和電平轉(zhuǎn) 換的作用。U4芯片的作用更重要一些，它集輸入電平轉(zhuǎn)換、輸入數(shù)據(jù)處理和輸 出數(shù)據(jù)處理與一身。將輸入的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為利于CPU接口的并行數(shù)據(jù)；將CPU 的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)；并提供完備的與CPU的控制接口。
參見圖6，電源電路中的U2芯片A0515D-2W的VBUS端通過USB接口提供充 電用的+5V電源，并由DC/DC轉(zhuǎn)換器為ARINC429驅(qū)動芯片提供+/-15V電源， 濾波電容C6和C7連在U2芯片上。
參見圖7，時鐘電路提供設(shè)備識別碼。當(dāng)HOST給出本設(shè)備的口令時，單片 機(jī)芯片U3給出正確的設(shè)備識別碼，并將數(shù)據(jù)通道打開，ARINC429模塊的數(shù)據(jù)才 可暢通無阻的送至HOST。同時，H0ST的下行數(shù)據(jù)也才可傳送至AR頂C429模塊。
參見圖3，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路包括U1芯片BT232，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路為設(shè)置了轉(zhuǎn)換 UART接口和上位機(jī)的USB接口的雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換電路，左邊為USB協(xié)議，右邊為 標(biāo)準(zhǔn)TTL串行通訊協(xié)議，便于與單片機(jī)連結(jié)。協(xié)議轉(zhuǎn)換電路的功能是將單片機(jī) 芯片U3的UART接口協(xié)議與上位機(jī)的USB接口協(xié)議相互轉(zhuǎn)換，以滿足各自的接 口要求。協(xié)議轉(zhuǎn)換電路中ARINC429的傳送速率為100Kbit/S或12. 5Kbit/S。協(xié) 議轉(zhuǎn)換電路中USB接口的傳送速率為115. 2Kbit/S或19. 2Kbit/S。
參見圖2， USB接口電路中提供了+5V電源，即USB的VBUS端，并設(shè)置了信號濾波裝置L1、 L2，保證了USB差分?jǐn)?shù)據(jù)通道D+、 D-信號的穩(wěn)定傳輸。Dl、 D2、 D3為5. 1V穩(wěn)壓管，為保護(hù)二極管，它VBUS、 D+、 D—電平在合理的電平 范圍內(nèi)。USB接口電路有兩個作用提供上位機(jī)與本模塊之間的數(shù)據(jù)通道；提供 本模塊的工作電源。
權(quán)利要求1. 一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其特征在于包括單片機(jī)電路，單片機(jī)電路分別與ARINC429接口電路、協(xié)議轉(zhuǎn)換電路和電源電路連接，ARINC429接口電路分別與時鐘電路和電源電路連接，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路與USB接口電路連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其 特征在于單片機(jī)電路包括U3芯片，U3芯片上連有振蕩電路和上電復(fù)位電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其 特征在于AR頂C429接口電路包括用于輸入電平轉(zhuǎn)換、輸入數(shù)據(jù)處理和輸出數(shù) 據(jù)處理以及將串行數(shù)據(jù)與并行數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換的U4芯片，以及用于輸出驅(qū)動和電 平轉(zhuǎn)換的U5芯片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其 特征在于協(xié)議轉(zhuǎn)換電路包括U1芯片，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路為單片機(jī)UART接口和上 位機(jī)的USB接口的雙向協(xié)議轉(zhuǎn)換電路，左邊為USB協(xié)議，右邊為標(biāo)準(zhǔn)TTL串行 通訊協(xié)議。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其 特征在于所述電源電路包括U2芯片，U2芯片的VBUS端通過USB接口提供充 電用的+5V電源，并由DC/DC轉(zhuǎn)換器為ARINC429驅(qū)動芯片提供+/_15￥電源， 濾波電容C6和C7連在U2芯片上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其特征在于協(xié)議轉(zhuǎn)換電路中ARINC429的傳送速率為100Kbit/S或12. 5Kbit/S。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其 特征在于協(xié)議轉(zhuǎn)換電路中USB接口的傳送速率為115. 2Kbit/S或19. 2Kbit/S。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)換ARINC429設(shè)備為USB接口的裝置，其能在較小的工作空間和無220伏電源的條件下，實(shí)現(xiàn)ARINC429設(shè)備的快速測量，提高測量的可靠性，同時降低測試裝置的造價成本。本實(shí)用新型包括單片機(jī)電路，單片機(jī)電路分別與ARINC429接口電路、協(xié)議轉(zhuǎn)換電路和電源電路連接，ARINC429接口電路分別與時鐘電路和電源電路連接，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路與USB接口電路連接。
文檔編號G06F13/38GK201130373SQ20072003228
公開日2008年10月8日 申請日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者付新林, 宋方林, 趙明英, 黃耀峰, 敏 齊 申請人:趙明英