统模块内的以太网控制器模块的 输入或输出以太网信号通过外围电路进行信号转换和隔离。
[0040] 进一步的，ANINC429总线收发处理模块中的ANINC429总线收发接口包括2路接 收信号和2路发送信号，采用的ANINC429协议芯片包括8路接收信号和4路发送信号，满 足现有收发接口及接口备用需求。
[0041] 进一步的，所述的一种用于飞机客舱接口管理的装置还包括系统自检及复位模 块，用于对本发明进行上电自检、周期自检和维护自检。
[0042] 进一步的，从飞机航电核心系统接收的ARINC429总线信号经本发明的航空连 接器接口进入，并经ARINC429总线收发处理模块进行电平转换，再通过带有SPI接口的 ANINC429协议芯片进行协议转换，转换为基于SPI接口的信号送交处理器进行处理，处理 器再将经过处理的信号通过以太网接口传输到客舱管理终端进行状态显示；同样，从客舱 管理终端传输的含ARINC429信息的以太网控制指令到该装置的以太网接口进入处理器， 处理器再将相关指令进行转换并通过SPI接口 ANINC429协议芯片，再通过驱动器芯片进行 电平转换后将标准的ARINC429信号发送到另一设备端，实现对相关设备的控制。
[0043] ARINC429信号与以太网信号的转换过程如下：
[0044] (1)利用软件的方法封装SPI总线，实现ARINC429总线收发处理模块与处理器之 间的信息传输。当ARINC429数据被ARINC429总线收发处理模块接收后，ARINC429数据模 块通过SPI异步传输的方式将数据传输给处理器，ARINC429数据传输的格式如表1所示，
[0046] 表 1
[0047] (2)处理器接收到SPI指令后需要进行解析，填入特定的数据结构格式，为数据存 储和数据转发做准备。
[0048] 其中，ARINC429数据格式如表2所示。
[0049]
[0051] 表 2
[0052] (3)处理器利用TCP协议将收到ARINC429数据信息传输到处理器自带的以太网控 制器及外围的以太网处理模块，将ARINC429数据打包发出。
[0053] 以上过程可逆。
[0054] 离散硬线信号处理模块将需要上传的离散信号经最小系统模块进行数据处理和 打包，并转为以太网信号形式，经以太网处理模块发送到客舱管理终端进行状态显示，同 时，客舱管理终端的导通或关断信号经以太网处理模块接收，并送入最小系统模块，最小系 统模块进行解析后，经离散硬线信号处理模块发到所需设备接口上；
[0055] 进一步的，对于多路离散硬线信号的输入、输出处理，这里具体采用将飞机28V的 高电平输入信号经过电平转换，转为处理器可读的3. 3V低电平信号；将处理器输出的3. 3V 低电平信号经过电平放大，转为28V的高电平信号输出到相关的设备中。对于客舱状态指 示牌上的指示灯驱动，通过本发明的处理器自带的每一路GPIO 口来实现对各路指示灯的 驱动，采用GPIO接口上的高低电平信号来控制三极管的导通截止，三极管的高低信号通过 连接继电器，实现对继电器上线圈的闭合与断开，完成继电器的隔离开与关，从而使处理器 通过输出的高低电平信号实现对客舱指示牌上指示灯的点亮或熄灭进行控制及隔离。
[0056] 离散硬线数据与以太网信号的转换过程如下：
[0057] (1)利用软件的方法封装离散硬线I/O数据传输方式，实现离散硬线信号处理模 块与处理器之间的信息传输。当离散硬线数据被离散硬线信号处理模块接收后，离散硬线 信号处理模块立即将该信息发给处理器。
[0058] (2)处理器接收到离散硬线数据信息后，填入特定的数据结构格式，生成某一时刻 离散量信息统计表，为数据存储和数据转发做准备。
[0059] (3)处理器利用TCP协议将收到离散硬线数据信息传输到处理器自带的以太网控 制器及外围的以太网处理模块，将离散量数据打包发出。
[0060] 以上过程可逆。
[0061]系统自检及复位模块定期对系统进行定期的或人为的维护与自检，处理器发生故 障时，系统自检及复位模块通过看门狗进行复位操作。
[0062] 如图4所示，客舱接口管理装置的系统上电自检、周期自检、维护自检过程为：系 统开机上电时先对处理器芯片复位，复位之后立即进行上电自检，如果上电自检失败，软件 和硬件看门狗立即复位芯片，如果上电自检成功，那么顺利进入到系统工作状态，然后在系 统工作状态进行周期性自检和维护自检，如果自检失败同样进行软件或硬件看门狗复位， 如果自检完成系统还是有任务的话就立即进入工作状态，如果系统没有任务，那么系统就 进入系统空闲等待状态，一旦有任务来临，系统将被唤醒进入工作状态。
【主权项】
1. 一种用于飞机客舱接口管理的装置，包括：航空连接器、ARINC600连接器、状态指示 灯、客舱多类型数据处理板和背板，其特征是：所述的客舱多类型数据处理板包括最小系统 模块、ARINC429总线收发处理模块、以太网处理模块， 所述的最小系统模块用于完成对客舱状态指示牌接口控制、离散硬线信号的处理及转 发和ARINC429信号的处理及分发，另外完成离散硬线信号、ARINC429信号、以太网信号之 间的数据实时转换和传输； 所述的ARINC429总线收发处理模块用于对从飞机航电核心系统接收到的ARINC429信 号进行协议转换后，再将ARINC429信号发送给最小系统模块； 所述的以太网处理模块用于将最小系统模块内以太网控制器模块的输入或输出以太 网信号通过外围电路进行信号转换和隔离。2. 根据权利要求1所述的一种用于飞机客舱接口管理的装置，其特征是：所述的客舱 多类型数据处理板还包括离散硬线信号处理模块，所述的离散硬线信号处理模块用于将从 设备接口处传来的离散硬线信号进行数据处理和打包，并上传至最小系统模块；同时将最 小系统模块传来的离散硬线信号处理后传输给相应设备。3. 根据权利要求1所述的一种用于飞机客舱接口管理的装置，其特征是：所述的客舱 多类型数据处理板还包括客舱状态指示牌驱动模块，所述的客舱状态指示牌驱动模块用 于接收最小系统模块的控制信号，并驱动28V的客舱指示牌上的指示灯。4. 根据权利要求1所述的一种用于飞机客舱接口管理的装置，其特征是：所述的一种 用于飞机客舱接口管理的装置还包括电源模块，所述的电源模块用于将直流28V的DC电源 电压转换成普通的12V电压，进而再传输给本装置所含的各个模块。5. 根据权利要求1所述的一种用于飞机客舱接口管理的装置，其特征是：最小系统模 块包括处理器、FLASH、DDR、以太网控制器模块。6. 根据权利要求1所述的一种用于飞机客舱接口管理的装置，其特征是：所述的用于 客舱接口管理的装置还包括RS485/422和RS232通讯模块，所述的RS485/422和RS232通 讯模块作为通讯串口，用于设备的调试，其中RS232用于外部设备对系统的调试及维护， RS485/422通讯模块作为备用端，用于设备的功能扩充或升级。7. 根据权利要求1所述的一种用于飞机客舱接口管理的装置，其特征是：离散硬线信 号处理模块除所述功能外，也用于将28V高电平信号与处理器可读的3. 3V低电平信号做相 互转换。8. 根据权利要求1所述的一种用于飞机客舱接口管理的装置，其特征是：ANINC429总 线收发处理模块中的ANINC429总线收发包括2路接收信号和2路发送信号。9. 根据权利要求1所述的一种用于飞机客舱接口管理的装置，其特征是：所述的一种 用于飞机客舱接口管理的装置还包括系统自检及复位模块，用于对本发明所述的用于飞机 客舱接口管理的装置的装置进行上电自检、周期自检和维护自检。10. 根据权利要求1-9任意一项所述的一种用于飞机客舱接口管理的运行方法，其特 征是： (1) ARINC429总线收发处理模块将从飞机航电核心系统接收到的ARINC429信号进行 协议转换，转为最小系统模块可处理的高低电平信号； (2) 最小系统模块再将该高低电平信号打包成以太网信号经以太网处理模块发送到外 部的客舱管理终端，以显示相关的ARINC429信号信息；同时，以太网处理模块将从客舱管 理终端获得的以太网信号经最小系统模块处理后将以太网信号进行解析并经ARINC429总 线收发处理模块发送ARINC429信息到外部设备； (3) 离散硬线信号处理模块将需要上传的离散信号经最小系统模块进行数据处理和打 包，并转为以太网信号形式； (4) 以太网信号经以太网处理模块发送到客舱管理终端进行状态显示，同时，客舱管理 终端的导通或关断信号经以太网处理模块接收，并送入最小系统模块，最小系统模块进行 解析后，经离散硬线信号处理模块发到所需设备接口上； (5) 系统自检及复位模块定期对系统进行定期的或人为的维护与自检，处理器发生故 障时，系统自检及复位模块通过看门狗进行复位操作。
【专利摘要】本发明公开了一种用于飞机客舱接口管理的装置及运行方法,包括：航空连接器、ARINC600连接器、状态指示灯、客舱多类型数据处理板和背板，其特征是：所述的航空连接器还包括最小系统模块、电源模块、离散硬线信号处理模块、ARINC429总线收发处理模块、以太网处理模块、客舱状态指示牌驱动模块、RS485/422和RS232通讯模块。该接口管理装置大大方便了多路数据汇聚到以太网信号端进行集中上传，或管理终端通过单个以太网端口实现对多路离散硬线信号、ARINC429信号上数据的控制指令发送或状态信息读取，本发明具有功能完善、可靠性高、质量轻等优点。
【IPC分类】G05B19/04
【公开号】CN105116772
【申请号】CN201510413939
【发明人】黄小亮, 黄建民, 李春芳, 李曦雅
【申请人】中国航空工业集团公司上海航空测控技术研究所
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月15日