一种哈佛码总线分析仪

摘要

本发明属于航空电子技术领域，特别是涉及到飞行参数采集器（FDAU）与飞行参数记录器（FDR）之间的一种哈佛码总线分析仪。包括哈佛码总线物理接口电路1、协议分析单元2、输出驱动电路3，所述哈佛码总线物理接口电路1的输入端RXD连接到哈佛码总线4，输出端TTL_O连接到协议分析单元2的信号输入端HAV_IN，协议分析单元2的分析结果输出端ANA_O连接到输出驱动电路3的TTL_I，输出驱动电路3的输出端TXD连接到电脑串口5。本发明具有哈佛码总线波特率自动识别与自动适应、哈佛码同步字的识别、帧计数、子帧长度计数、数据解码、数据中断时长测试、位长测试功能，更便于对哈佛码总线特性以及数据进行分析。

说明书

技术领域

本发明属于航空电子技术领域，特别是涉及到飞行参数采集器（以下简称： FDAU）与飞行参数记录器（以下简称：FDR）之间的一种哈佛码总线分析仪。

背景技术

哈佛码总线是航空设计标准ARINC-717中规定的，作为飞行参数采集器与飞 行参数记录器之间的飞行数据传输总线。

由于其应用特殊性（专用于FDAU与FDR间数据传输），不像ARINC429等总 线应用广泛。因此，对于哈佛码总线，各FDAU与FDR的生产厂商均采用自己的 测试工装进行测试，其基本功能为数据的发送、接收与显示。

发明内容

发明目的：本发明的目的是设计一种哈佛码总线分析仪，在接入哈佛码总线 后，能够对总线进行分析，并将分析结果以及传输的数据通过通讯接口输出，便 于更直观、快速的了解总线特征以及传输的数据。

技术方案：一种哈佛码总线分析仪，包括哈佛码总线物理接口电路1、协议 分析单元2、输出驱动电路3，所述哈佛码总线物理接口电路1的输入端RXD连 接到哈佛码总线4，输出端TTL_O连接到协议分析单元2的信号输入端HAV_IN， 协议分析单元2的分析结果输出端ANA_O连接到输出驱动电路3的TTL_I，输出 驱动电路3的输出端TXD连接到电脑串口5。

所述协议分析单元2包括自动波特率识别单元21、位解码单元22、同步字 解码单元23、字解码单元24、数据分析单元25、分析结果发送单元26，所述自 动波特率识别单元21分别与位解码单元22和数据分析单元25连接，位解码单 元22分别与同步字解码单元23和字解码单元24连接，同步字解码单元23和字 解码单元24及分析结果发送单元26均与数据分析单元25连接。

有益效果：通过采用发明所示哈佛码总线分析仪，相比现有的测试工装，具 有体积小、功能更为强大的优点，具体如下：

a）现有测试工装整合了整个FDRS的测试功能，一般采用机柜的方式实 现，较为笨重，而本发明所述的哈佛码总线分析仪，电路较为简单， 实现后体积很小；

b）现有测试工装一般只具备指定波特率下的哈佛码总线数据接收、发 送功能，而本发明具有哈佛码总线波特率自动识别与自动适应、哈 佛码同步字的识别、帧计数、子帧长度计数、数据解码、数据中断 时长测试、位长测试功能，更便于对哈佛码总线特性以及数据进行 分析。

附图说明

图1为本发明电路原理框图；

图2为本发明一实施例中总线协议分析单元原理框图；

图3为本发明一实施例中位解码单元输入输出波形图；

图4为本发明一实施例中同步字识别示意图；

具体实施方式

下面结合附图对发明的一种实施例做进一步详细描述，请参阅图1至图4。

参阅图1和图2，本发明的基本结构包括哈佛码总线物理接口电路1、协议 分析单元2、输出驱动电路3。输入哈佛码总线信号4通过哈佛码总线物理接口 电路1的输入端RXD输入，经过本发明所示电路后，通过输出驱动电路3的输出 端TXD连接到电脑串口5。

所述哈佛码总线物理接口电路1的连接到哈佛码总线，输出端TTL_O连接到 协议分析单元2的信号输入端HAV_IN，协议分析单元2的分析结果输出端ANA_O 连接到输出驱动电路3的TTL_I，输出驱动电路3的输出端TXD连接到电脑串口 5。

所述哈佛码总线物理接口电路1，可以采用RS422A驱动电路构成，如MAX3488 等，最高传输速率不低于100kbps（对应最高哈佛码总线速率为4096Wps），不宜 过高，避免总线传输出现干扰辐射。

所述的总线协议分析单元2，采用FPGA（如XILINX公司的XC4VLX25）实现。

所述输出驱动电路3，可以采用RS422A驱动电路或RS232驱动电路构成， 建议采用RS422A驱动电路，如MAX3491等，最高传输速率可达12Mbps，以在处 理较高速率的哈佛码总线信号时，能够具有较高的数据传输速率。

参阅图3所示总线协议分析单元2内部单元构成，具体如下：

a）波特率识别单元21用于自动识别哈佛码总线波特率，其识别方式是 测量信号中“长”和“短”两种电平的宽度是否在某个标准波特率 所对应设置的窗口内，如果是，则给出对应的波特率，否则认为波 特率不正确；

b）波特率识别单元21同时也具备位长测试功能，包括数据位长度的最 大值和最小值，用于测试传输过程中总线定时的抖动；

c）位解码单元22用于将总线信号解码成数据和时钟的组合，如图3所 示；

d）同步字解码单元23用于对哈佛码总线串行数据中的哈佛码标准同步 字进行检测，方式为让串行数据通过一个同步字模版，比对一致后 得到同步字确认信息，如图4所示；

e）字解码单元24基于同步字对准后，按照每12bit一个字的方式解码， 并发送给数据分析单元；

f）数据分析单元获取波特率识别单元21发出的波特率、最大位长、最 小位长，同步字解码单元23输出的同步信息，字解码单元24输出 的接收数据，将信息转换成ASCII码后按照UART传输字节格式发送 给分析结果发送单元26；

g）分析结果发送单元26将输入的ASCII码添加起始位、停止位和校验 位后输出串行的码流。