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    • 专利摘要:
    本实用新型涉及一种基于ARM的DITS总线分析仪，包括主机外壳和设置在主机外壳内的主机电路，主机电路由接收解码单元、数据处理单元、结果显示单元和电源单元组成，接收解码单元包括信号接收端口Ⅰ、信号接收端口Ⅱ和DEI1016芯片；电源单元通过5V电源接口为接收解码电路、ARM处理器以及TFT触摸屏提供电源；DEI1016芯片、ARM处理器和TFT显示屏幕分别与信号接收端口Ⅱ连接，信号接收端口Ⅰ依次通过DEI1016芯片、ARM处理器与TFT显示屏幕连接；分析仪可以模拟接收来自DITS数据发送设备的DITS信号，仅需连接信号源，即可自动解码DITS信号，显示对应工程值，成本低、结果直观，减少时间消耗。
    公开号:CN214335516U
    申请号:CN202120504042.4U
    申请日:2021-03-10
    公开日:2021-10-01
    发明作者:刘贵行；王国梁；于洪轩；徐慧章；罗思宇；卢晓琪；谭海云
    申请人:Civil Aviation University of China；
    IPC主号:G05B19-042
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及一种基于ARM的DITS总线分析仪，可以用于航空电子信息等专业本科学生飞机电子系统实践课程中的飞机导航实习环节，可以对DITS数据进行分析计算并且对结果进行验证。
    [n0002] DITS总线是专为航空电子系统通信制定的航空工业标准，是目前航空电子设备最常用的数字接口之一。在飞机的飞行过程中，许多飞行信息（如飞行高度、速度、航向等）都是通过DITS总线进行数据传输。在DITS总线上传输的数字信息称为数据字，数据字规定有两种编码方式为二-十进制编码（BCD）或二进制编码（BNR），每一个数据字有32位，每一位在示波器上显示的波形为一个双极回零脉冲，一个数据字传输一个飞行参数。数据字的格式包含有5个部分，1-8位为标志码（label），每一个传输的参数都有对应的标志码，标识码有8位并且分成三段，范围是0-377，如034为预选航道。9-10位为源／目的地识别码（SDI）。飞机上的某些重要系统有会有一套或多套的备用系统，通过设置源／目的地识别码（SDI）可以指明DITS数据是传送给所有系统，还是仅传送或来自相同系统中的某一个系统。00代表呼叫全部系统，01、10、11分别代表传送给系统1、系统2、系统3。
    [n0003] 11-29位(BCD编码)或11-28位(BNR编码)为数据区（DATA），在BCD码格式下，数据区分为五段，将每一段进行二-十进制转换就可以得到数据，再根据各个参数要求的分辨率决定数据小数点的位置，在BNR码格式下，数据区由最高位向最低位依次递减一半，根据所传参数应有的最大值来得到我们所需要的数据。
    [n0004] 30-31位（BCD编码）或29-31位（BNR编码）为符号状态码（SSM），29位（BNR编码）代表数据字的性质，如方向、正负，30-31位代表数据发送器硬件的状态，当为11时代表硬件正常工作。32位为奇偶校验位（PAR）,用来检查发送数据是否有效，当1-31位1的个数为偶数时，则其为1，反之为0。
    [n0005] 而在航空电子信息等专业本科学生飞机电子系统实践课程中的飞机导航实习环节中，需要对DITS数据发送设备输出的DITS数据进行示波器波形显示，然后通过观察和手动计算来得到传输数据工程值，非常浪费精力与时间，但是当前所有的DITS总线分析仪大多需要进行进口，市面上成熟的总线分析仪售价一般超过40000元，并且部分功能在教学过程中并不能够利用。而且其主要服务于机场、航空公司等单位。而专门面向飞机维修教学的分析仪缺乏。本实用型可以直接在教学过程中为机务维修专业的学生使用，操作简便，节省教学时间。
    [n0006] 从中国知网上查询的：1.ARINC429测试系统设计与总线数据描述方法研究；2.基于USBee的ARINC 429总线数据分析的两篇文，都进行了DITS数据分析仪的方法实现，但其所采用的方法复杂，还需要进行专门的数据库来使用，并不适合教学应用，而且成本以及之后的维护费用昂贵，因此需要开发一款成本便宜且操作简便的国产自主知识产权的分析仪。
    [n0007] 本实用型的目的是针对目前市面上的较为昂贵的DITS总线分析仪，手动记录与计算的繁琐操作等不足，设计了一种基于ARM的DITS总线分析仪。
    [n0008] 该分析仪的主要任务是对目前本科飞机电子系统实践课程的DITS总线数据进行分析，分析仪可以接收DITS数据发送设备发送的DITS信号，学生通过简单的操作，便可以直接读取所接收的DITS信号的所解码的工程值。
    [n0009] 本实用型为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种基于ARM的DITS总线分析仪，包括主机外壳和设置在主机外壳内的主机电路，所述主机电路由接收解码单元、数据处理单元、结果显示单元和5V电源接口组成，
    [n0010] 所述接收解码单元包括信号接收端口Ⅰ、信号接收端口Ⅱ和DEI1016芯片；
    [n0011] 所述数据处理单元包括ARM处理器；
    [n0012] 所述结果显示单元包括一块TFT显示屏幕；
    [n0013] 所述5V电源接口为接收解码单元、数据处理单元、结果显示单元提供电源；
    [n0014] 所述DEI1016芯片、ARM处理器和TFT显示屏幕分别与信号接收端口Ⅱ连接，所述信号接收端口Ⅰ依次通过DEI1016芯片、ARM处理器与TFT显示屏幕连接；
    [n0015] 信号接收端口Ⅰ、信号接收端口Ⅱ和5V电源接口设置在主机外壳的上端面，TFT显示屏幕设置在主机外壳的前面；
    [n0016] 所述DEI1016芯片用来接收DITS数据发送设备发送的DITS信号，DEI1016芯片为ARINC429协议芯片，能够进行DITS信号的接收发送；所述ARM处理器用来接收并处理从上述DEI1016芯片引脚所传递来的转换好的二进制信号信号，处理过后通过运算将二进制值其转换为适用的工程值，并且再转换为TFT屏幕信号；
    [n0017] 所述TFT显示屏幕用于接收来自于ARM处理器的屏幕信号来显示处理结果，能够显示数据区、工程值和标识码数据。
    [n0018] 本实用新型的有益效果是：
    [n0019] 该装置可自动解码DITS信号，操作人仅需将DITS数据发送设备输出端口与本分析仪的输入端口进行连接，便可以接收DITS数据发送设备发出的DITS信号，无需额外的人工计算，屏幕即会显示出DITS信号所对应的工程值。相比于传统分析仪，传统分析仪操作繁琐，不适合于学生，而且价格高昂，本套分析仪不仅节省时间、节省精力，而且节省资金。
    [n0020] 该实用型所集成的功能都是针对于学生的日常学习与实践操作的，相比传统分析仪设备，除去了学生所不需要的功能，使操作不再繁琐，而且也可以大大的节约了生产成本，因此有利于在各大高校的教学实践中推广。
    [n0021] 图1为本实用新型的电路连接框图；
    [n0022] 图2为本实用新型主机外壳的示意图。
    [n0023] 如图1、图2所示，一种基于ARM的DITS总线分析仪，包括主机外壳1和设置在主机外壳1内的主机电路，主机电路由接收解码单元、数据处理单元、结果显示单元和5V电源接口1-3组成。
    [n0024] 接收解码单元包括信号接收端口Ⅰ1-1、信号接收端口Ⅱ1-2和DEI1016芯片；
    [n0025] 数据处理单元包括ARM处理器；
    [n0026] 结果显示单元包括一块TFT显示屏幕1-4。
    [n0027] 5V电源接口1-3用来给外部电源线提供接口，当电源接入，可以为接收解码单元、数据处理单元和结果显示单元提供电源。
    [n0028] DEI1016芯片、ARM处理器和TFT显示屏幕1-4分别与信号接收端口Ⅱ1-2连接，信号接收端口Ⅰ1-1依次通过DEI1016芯片、ARM处理器与TFT显示屏幕1-4连接。
    [n0029] 信号接收端口Ⅰ1-1、信号接收端口Ⅱ1-2和5V电源接口1-3设置在主机外壳1的上端面，TFT显示屏幕1-4设置在主机外壳1的前面，信号接收端口Ⅰ1-1为正极，信号接收端口Ⅱ1-2为接地端口。
    [n0030] DEI1016芯片又称ARINC429协议芯片，DEI1016芯片用来接收DITS数据发送设备发送的DITS信号，可以进行DITS信号的接收发送，DEI1016芯片接收到信号之后可以将其转换为32位的二进制信号并且通过DEI1016芯片引脚上的高低电平表示0和1，然后通过与ARM处理器相连接的引脚把相应的数据传输到ARM处理器中；
    [n0031] ARM处理器是系统的核心部分，使用STM32F405单片机来进行数据处理。ARM处理器用来接收并处理从上述DEI1016芯片引脚所传递来的转换好的二进制信号信号，处理过后通过运算将二进制值其转换为适用的工程值，并且再转换为TFT屏幕信号。
    [n0032] TFT显示屏幕1-4作为结果显示模块，把系统处理好的数据直观地呈现在人的面前总而对其进行分析。TFT显示屏幕1-4可以显示的数据有 Lable值、32位的二进制码（以十六进制表示）以及数据区的具体数据，同时通过TFT显示屏幕1-4也可以实现系统设置、系统自检等功能。
    [n0033] 一种基于ARM的DITS总线分析仪的使用方法，步骤如下：
    [n0034] 1、系统上电，将5V电源接入5V电源接口1-3，接入后系统初始化，检查主机各个组成单元是否正常，如果正常则进行下一步；如果不正常，则结束工作。
    [n0035] 2、将本分析仪放置于DITS数据发送设备外部，取两根测量线，测量线一端接入DITS数据发送设备信号输出端口，另一端接本分析仪的信号接收端口Ⅰ1-1和信号接收端口Ⅱ1-2，信号接收端口Ⅰ1-1为正极端口，信号接收端口Ⅱ1-2为接地负极端口。
    [n0036] 3、测试人员在DITS数据发送设备上设置第一次测试的DITS信号参数，例如标志码为222，源／目的地识别码为00，数据区为7FD8等，设置好之后系统发送DITS信号。
    [n0037] 4、本分析仪接受到信号之后，开始进行所接受信号的处理和分析，并且将分析结果显示到TFT显示屏幕1-4上，可显示的数据有32位的DITS信号（以十六进制显示）、标识码、数据区（以二进制显示）以及经过分析和转换后真实的工程值；若屏幕此时熄灭或出现乱码，说明出现故障，需要进行故障排除工作。
    [n0038] ５、对00、01、10、11不同的源／目的地识别码选用相同的标志码和数据区的DITS信号进行测试，当测试时TFT屏幕亮起并且每一次测试显示相同的标识码和数据区，以及所分析出的工程值相同，说明分析仪正常工作，如果有任意一次测试失败，则需要进行故障排除工作。
    [n0039] ６、设置相同的源／目的地识别码，发送标志码不同和数据区不同的DITS信号，当TFT显示屏幕1-4亮起并且每一次测试显示出的标志码和数据区与设置发送的数据相同，说明分析仪正常工作，如果有任意一次测试失败，则需要进行故障排除工作。
    [n0040] 方法中涉及的软件程序为使用现有技术公知的keil5开发系统，编程语言为C语言，涉及到的协议有ARINC429总线协议。
    权利要求:
    Claims (1)
    [0001] 1.一种基于ARM的DITS总线分析仪，其特征在于：包括主机外壳（1）和设置在主机外壳（1）内的主机电路，所述主机电路由接收解码单元、数据处理单元、结果显示单元和5V电源接口（1-3）组成；
    所述接收解码单元包括信号接收端口Ⅰ（1-1）、信号接收端口Ⅱ（1-2）和DEI1016芯片；
    所述数据处理单元包括ARM处理器；
    所述结果显示单元包括一块TFT显示屏幕（1-4）；
    所述5V电源接口（1-3）为接收解码单元、数据处理单元、结果显示单元提供电源；
    所述DEI1016芯片、ARM处理器和TFT显示屏幕（1-4）分别与信号接收端口Ⅱ（1-2）连接，所述信号接收端口Ⅰ（1-1）依次通过DEI1016芯片、ARM处理器与TFT显示屏幕（1-4）连接；
    信号接收端口Ⅰ（1-1）、信号接收端口Ⅱ（1-2）和5V电源接口（1-3）设置在主机外壳（1）的上端面，TFT显示屏幕（1-4）设置在主机外壳（1）的前面；
    所述DEI1016芯片用来接收DITS数据发送设备发送的DITS信号，DEI1016芯片为ARINC429协议芯片，能够进行DITS信号的接收发送；所述ARM处理器用来接收并处理从上述DEI1016芯片引脚所传递来的转换好的二进制信号信号，处理过后通过运算将二进制值其转换为适用的工程值，并且再转换为TFT屏幕信号；
    所述TFT显示屏幕（1-4）用于接收来自于ARM处理器的屏幕信号来显示处理结果，能够显示数据区、工程值和标识码数据。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    CN202120504042.4U|CN214335516U|2021-03-10|2021-03-10|一种基于arm的dits总线分析仪|CN202120504042.4U| CN214335516U|2021-03-10|2021-03-10|一种基于arm的dits总线分析仪|
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