航電總線接口革命

航空電子總線傳統(tǒng)上發(fā)展緩慢，部分原因是需求變化如此之慢，部分原因是開發(fā)、認證和維護的成本。隨著新飛機的發(fā)展，對新總線架構的需求也在不斷發(fā)展。這可以從JSF和ARINC 664采用光纖通道中看出，也稱為AFDX用于新的波音和空中客車飛機類型。

航空電子總線傳統(tǒng)上發(fā)展緩慢，部分原因是需求變化如此之慢，部分原因是開發(fā)、認證和維護的成本。隨著新飛機的發(fā)展，對新總線架構的需求也在不斷發(fā)展。這可以從JSF和ARINC 664采用光纖通道中看出，也稱為AFDX用于新的波音和空中客車飛機類型。一些總線雖然在技術上非常適合時間觸發(fā)協(xié)議（TTP），但采用緩慢，可能只在利基應用中使用。然而，盡管變化速度可能很慢，但市場的性質仍然為嵌入式計算供應商在封裝、軟核和測試設備方面留下了大量創(chuàng)新空間。

航空電子設備架構通常將飛行安全關鍵元素（如主飛行控制、駕駛艙、起落架等）與不太關鍵的元素（如機艙環(huán)境、娛樂以及軍用飛機的任務系統(tǒng)）分開。這種分離提供了不那么繁重的初始認證，并允許增量添加，這是出于監(jiān)管原因通常需要的，而無需完全重新認證。通過集成系統(tǒng)方法可以顯著節(jié)省重量和功耗，使用集中計算支持在安全分區(qū)中運行的各個應用程序，關鍵和非關鍵數據共享同一總線。其中最廣泛采用的是ARINC 664。

其他安全關鍵型總線技術也提供相同的功能。例如，TTP 旨在為總線上的參與者組（例如節(jié)點）提供時域分離。 TTP 可以支持單個固定組或多個組;每個組和每個組中的每個參與者都允許在總線上安排時間段，以確保每個參與者始終有時間完成其數據傳輸。TTP 還可以檢測預定的參與者是否在場并正常工作;它可以檢測傳輸錯誤并容忍故障節(jié)點。MIL-STD-1553B在調度總線流量方面同樣具有確定性，但TTP更加靈活和強大。然而，MIL-STD-1553B在軍用航空電子設備和任務系統(tǒng)中根深蒂固。由于這種廣泛使用，它仍然是許多升級和改進計劃的首選媒介。

嵌入 MIL-STD-1553B

典型的基于 COTS 的軍用航空電子子系統(tǒng)使用在機箱中配置的 VMEbus、CompactPCI 或 VPX 等模塊。以模塊化形式向這些子系統(tǒng)添加 MIL-STD-1553B 接口是一項關鍵要求，PMC 外形是首選。其他解決方案包括 SBC 或整個專用模塊上的小型夾層，在單個子系統(tǒng)中添加八個或更多雙冗余接口。但是，小型嵌入式子系統(tǒng)現在可以使用最新一代FPGA作為片上系統(tǒng)（SoC）實現。這為 COTS 供應商創(chuàng)造了為單個或多個遠程終端、總線控制器和總線監(jiān)視器功能提供 1553 IP 核的機會，從而將 COTS 的價值主張遠遠擴展到傳統(tǒng)電路板供應商之外。

ExpressCard 上的航空電子接口

隨著航空電子接口新應用的不斷發(fā)展，總線分析儀在測試和驗證過程中發(fā)揮著重要作用。與許多市場領域類似，筆記本電腦已成為無處不在的測試工具，當連接到測試臺或飛機系統(tǒng)時，可以輕松支持顯示、記錄和分析、模擬和回放這四種基本分析儀功能。直到最近，筆記本電腦的PCMCIA插槽一直用于連接到被測系統(tǒng)。然而，PCMCIA正在迅速被新的ExpressCard標準所取代。這用PCI Express取代了PCMCIA的并行接口，在性能和帶寬方面提供了顯著的改進，以及與許多其他形式的嵌入式計算技術的兼容性。

盡管體積小，但ExpressCard可以支持雙冗余AFDX端口，記錄所有總線流量，并配有64位時間標記和IRIG-B，用于與外部時間源同步。RAF-EC AFDX ExpressCard 模塊（圖 1）設計用于航空電子總線分析儀，以及用于 MIL-STD-1553B 和 ARINC 429 的兄弟 ExpressCard 產品。RAF-EC和MIL-STD-1553B軟芯由GE Fanuc智能平臺公司生產。

雖然航空電子總線似乎被技術變革的步伐拋在了后面，但航空電子架構不能如此迅速地變化是有充分經濟和安全原因的。為汽車行業(yè)開發(fā)的TTP等適當的新技術，即使經過RTCA要求的認證，從其本土市場遷移的速度也很慢。然而，技術變革的步伐將確保競爭性創(chuàng)新將繼續(xù)完善和改善COTS市場上可用的航空電子總線產品的選擇。

審核編輯：郭婷