ARINC 429 , [1] el "Sistema de transferencia de información digital Mark 33 (DITS)", es el estándar técnico ARINC para el bus de datos de aviónica predominante utilizado en la mayoría de las aeronaves comerciales y de transporte de gama alta. [2] Define las interfaces físicas y eléctricas de un bus de datos de dos cables y un protocolo de datos para respaldar la red de área local de aviónica de una aeronave .
ARINC 429 es un estándar de transferencia de datos para aviónica de aeronaves. Utiliza un protocolo de bus de datos con sincronización y sincronización automáticas (Tx y Rx están en puertos separados). Los cables de conexión física son pares trenzados que transportan señalización diferencial balanceada . Las palabras de datos tienen una longitud de 32 bits y la mayoría de los mensajes consisten en una sola palabra de datos. Los mensajes se transmiten a 12,5 o 100 kbit/s [3] a otros elementos del sistema que monitorean los mensajes del bus. El transmisor transmite constantemente palabras de datos de 32 bits o el estado NULL (0 voltios). Un solo par de cables está limitado a un transmisor y no más de 20 receptores. El protocolo permite la sincronización automática en el extremo del receptor, eliminando así la necesidad de transmitir datos de sincronización. ARINC 429 es una alternativa a MIL-STD-1553 .
La unidad de transmisión ARINC 429 es una trama de 32 bits de longitud fija , a la que el estándar denomina "palabra". Los bits dentro de una palabra ARINC 429 se identifican en serie desde el bit número 1 hasta el bit número 32 [4] o simplemente desde el bit 1 hasta el bit 32. Los campos y las estructuras de datos de la palabra ARINC 429 se definen en términos de esta numeración.
Si bien es común ilustrar tramas de protocolo serial que progresan en el tiempo de derecha a izquierda, en el estándar ARINC se practica comúnmente un orden inverso. Aunque la transmisión de 429 palabras ARINC comienza con el bit 1 y termina con el bit 32, es común diagramar [5] y describir [6] [7] las 429 palabras ARINC en el orden del bit 32 al bit 1. En términos más simples, mientras que el orden de transmisión de bits (desde el primer bit transmitido hasta el último bit transmitido) para una trama de 32 bits se diagrama convencionalmente como
Esta secuencia a menudo se diagrama en las publicaciones ARINC 429 en la dirección opuesta.
Generalmente, cuando el formato de palabra ARINC 429 se ilustra con el bit 32 a la izquierda, las representaciones numéricas en el campo de datos se leen con el bit más significativo a la izquierda. Sin embargo, en esta presentación de orden de bits particular, el campo de etiqueta se lee con su bit más significativo a la derecha. Al igual que los campos de identificador del protocolo CAN , [8] los campos de etiqueta ARINC 429 se transmiten primero con el bit más significativo. Sin embargo, al igual que el protocolo UART , los números decimales codificados en binario y los números binarios en los campos de datos ARINC 429 generalmente se transmiten primero con el bit menos significativo.
Algunos proveedores de equipos [9] [10] publican el orden de transmisión de bits como
Los proveedores que utilizan esta representación han renumerado los bits del campo Etiqueta, convirtiendo la numeración de 1 bit MSB del estándar para ese campo en numeración de 1 bit LSB. Esta renumeración resalta la inversión relativa del "orden de bits" entre la representación de Etiqueta y las representaciones de datos numéricos, tal como se define en el estándar ARINC 429. Cabe destacar que la numeración de 87654321 bits es similar a la numeración de 76543210 bits común en los equipos digitales, pero invertida con respecto a la numeración de 12345678 bits definida para el campo Etiqueta ARINC 429.
Esta inversión nocional también refleja detalles de implementación histórica. Los transceptores ARINC 429 se han implementado con registros de desplazamiento de 32 bits . [11] El acceso paralelo a ese registro de desplazamiento a menudo está orientado a octetos . Como tal, el orden de bits del acceso a octetos es el orden de bits del dispositivo de acceso, que normalmente es LSB 0 ; y la transmisión en serie se organiza de manera que el bit menos significativo de cada octeto se transmite primero. Por lo tanto, en la práctica común, el dispositivo de acceso escribió o leyó una "etiqueta invertida" [12] (por ejemplo, para transmitir una Etiqueta 213 8 [o 8B 16 ] el valor invertido en bits D1 16 se escribe en el octeto de Etiqueta). Los transceptores más nuevos o "mejorados" pueden configurarse para invertir el orden de bits del campo de Etiqueta "en hardware". [13]
Cada palabra ARINC 429 es una secuencia de 32 bits que contiene cinco campos:
La imagen que aparece a continuación ejemplifica muchos de los conceptos explicados en las secciones adyacentes. En esta imagen, la Etiqueta (260) aparece en rojo, los Datos en azul verdoso y el bit de Paridad en azul marino.
Las pautas de etiquetado se proporcionan como parte de la especificación ARINC 429, para varios tipos de equipos. Cada aeronave contendrá una serie de sistemas diferentes, como computadoras de gestión de vuelo , sistemas de referencia inercial , computadoras de datos aéreos , altímetros de radar , radios y sensores GPS . Para cada tipo de equipo, se define un conjunto de parámetros estándar, que es común a todos los fabricantes y modelos. Por ejemplo, cualquier computadora de datos aéreos proporcionará la altitud barométrica de la aeronave como etiqueta 203. Esto permite cierto grado de intercambiabilidad de partes, ya que todas las computadoras de datos aéreos se comportan, en su mayor parte, de la misma manera. Sin embargo, solo hay un número limitado de etiquetas, por lo que la etiqueta 203 puede tener un significado completamente diferente si se envía por un sensor GPS, por ejemplo. Sin embargo, los parámetros de aeronave necesarios con mucha frecuencia utilizan la misma etiqueta independientemente de la fuente. Además, como con cualquier especificación, cada fabricante tiene ligeras diferencias con respecto a la especificación formal, como proporcionar datos adicionales además de la especificación, omitir algunos datos recomendados por la especificación u otros cambios diversos.
Los sistemas de aviónica deben cumplir con los requisitos ambientales, generalmente establecidos como categorías ambientales RTCA DO-160. ARINC 429 emplea varias técnicas físicas, eléctricas y de protocolo para minimizar la interferencia electromagnética con las radios y otros equipos a bordo, por ejemplo, a través de otros cables de transmisión .
Su cableado es un par trenzado blindado de 78 Ω . [1] La señalización ARINC define un diferencial de 10 Vp entre los niveles de Datos A y Datos B dentro de la transmisión bipolar (es decir, 5 V en Datos A y -5 V en Datos B constituirían una señal de activación válida), y la especificación define tiempos de subida y bajada de voltaje aceptables.
La codificación de datos de ARINC 429 utiliza una forma de onda de transmisión bipolar de retorno a cero (BPRZ) diferencial complementaria , lo que reduce aún más las emisiones EMI del propio cable.
Al desarrollar y/o solucionar problemas del bus ARINC 429, el análisis de las señales de hardware puede ser muy importante para detectar problemas. Un analizador de protocolos es útil para recopilar, analizar, decodificar y almacenar señales.
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