本实用新型涉及机载航电设备技术领域，具体涉及一种ARINC429总线数据采集器。
背景技术：
随着现代航空电子的技术发展，ARINC429总线是目前最常用的机载航电设备数据总线之一，其是由美国航空电子工程委员会(Airlines Engineering Committee)于1977年7月提出的，并于同年获得批准使用，它的全称是数字式信息传输系统DITS，它规定了航空电子设备及有关系统间的数字信息传输要求。
为满足飞机的飞行需要，需采集、记录机载ARINC429设备输出的ARINC429总线数据并选取部分关键参数进行实时遥控监测。该总线数据不但包含周期型数据，还包含事件型数据。
现有技术中，ARINC429总线数据采集设备通常无法对ARINC429总线数据添加时间标记以供记录设备实时记录，也无法选取用户关注的部分关键参数进行输出以供采集监控设备实时遥控监测。
此外，其也只能对周期性输出的周期性数据进行采集，而无法同时对突发性输出的事件型数据也进行采集。由于这些事件型数据也会包含比较重要的信息，因此会造成部分关键数据的遗漏，给后续的遥测监控等造成较大影响。
技术实现要素：
本实用新型提供一种ARINC429总线数据采集器，以解决现有技术中无法对ARINC429总线数据添加时间标记，以及无法选取用户关注的部分关键参数进行输出的问题。
本实用新型实施例提供一种ARINC429总线数据采集器，包括：
采集板，与外部的机载ARINC429设备连接，用于采集所述机载ARINC429设备输出的ARINC429总线数据并处理为ARINC429总线解码数据；
控制板，与外部的GPS时间码发生器和记录设备连接，用于接收所述ARINC429总线解码数据并与所述GPS时间码发生器提供的时间数据进行融合和处理，形成100％参数PCM数据后输出到所述记录设备；
底板，其上设有内部总线以及与所述内部总线连接的总线接口控制逻辑电路，所述总线接口控制逻辑电路还分别与所述采集板和所述控制板连接，用于实现所述采集板和所述控制板之间的连接；
所述采集板还与外部的采集监控设备连接，还用于将所述ARINC429总线解码数据与所述GPS时间码发生器提供的时间数据进行融合和处理，形成部分参数RS422数据后输出到所述采集监控设备。
作为本实用新型的优选方式，所述采集板上设有ARINC429总线数据采集电路、ARINC429总线数据解码电路和RS422数据输出电路，其中所述ARINC429总线数据采集电路、所述ARINC429总线数据解码电路和所述RS422数据输出电路依次连接；所述ARINC429总线数据采集电路还与所述机载ARINC429设备连接，所述ARINC429总线数据解码电路还与所述总线接口控制逻辑电路连接，所述RS422数据输出电路还与所述采集监控设备连接。
作为本实用新型的优选方式，所述控制板上设有中央处理器以及分别与所述中央处理器连接的时间码接收与解调电路和PCM数据输出电路，其中所述中央处理器还与所述总线接口控制逻辑电路连接，所述时间码接收与解调电路还与所述GPS时间码发生器连接，所述PCM数据输出电路还与所述记录设备连接。
作为本实用新型的优选方式，所述控制板上还设有网络物理层传输电路和网络变压器，其中所述网络物理层传输电路与所述网络变压器连接，所述网络物理层传输电路还与所述中央处理器连接，所述网络变压器还与外部的计算机连接。
作为本实用新型的优选方式，所述中央处理器为采用FPGA+ARM系统架构的处理器。
作为本实用新型的优选方式，还包括电源板，所述电源板与外部电源连接，还与所述内部总线连接，分别为所述采集板和所述控制板供电。
作为本实用新型的优选方式，所述电源板上设有滤波模块和电源模块，其中所述滤波模块和所述电源模块连接，所述滤波模块还与所述外部电源连接，所述电源模块还与所述内部总线连接。
作为本实用新型的优选方式，所述采集板、所述控制板和所述电源板均为嵌入式板卡结构，所述采集板、所述控制板和所述电源板通过长螺钉进行固定；其中，所述嵌入式板卡包括印制板、用于固定所述印制板的外框以及用于对所述印制板进行散热的金属散热片。
作为本实用新型的优选方式，所述采集板上还设有数据流量指示灯，所述控制板上还设有工作状态指示灯，所述电源板上还设有电源指示灯。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
(1)本实用新型可以对采集的ARINC429总线数据添加时间标记形成100％参数PCM数据，能够标识该数据的到达时刻，便于记录设备对数据的整理和记录；
(2)本实用新型能够选择用户关注的部分参数并添加时间标记后形成部分参数RS422数据进行输出，便于采集监控设备进行实时遥控监测；
(3)本实用新型可以对机载ARINC429设备输出的ARINC429总线数据进行采集，包括周期性数据和事件性数据，有效避免了部分关键数据的遗漏，不会给后续的遥测监控等造成影响，为飞行安全数据的获取提供重要保障。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种ARINC429总线数据采集器的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
参照图1所示，本实用新型实施例公开了一种ARINC429总线数据采集器，该采集器包括：
采集板，与外部的机载ARINC429设备连接，用于采集机载ARINC429设备输出的ARINC429总线数据并处理为ARINC429总线解码数据；
控制板，与外部的GPS时间码发生器和记录设备连接，用于接收ARINC429总线解码数据并与GPS时间码发生器提供的时间数据进行融合和处理，形成100％参数PCM数据后输出到记录设备；
底板，其上设有内部总线以及与内部总线连接的总线接口控制逻辑电路，总线接口控制逻辑电路还分别与采集板和控制板连接，用于实现采集板和控制板之间的连接；
采集板还与外部的采集监控设备连接，还用于将ARINC429总线解码数据与GPS时间码发生器提供的时间数据进行融合和处理，形成部分参数RS422数据后输出到采集监控设备。
本实施例中，采集板与外部的机载ARINC429设备连接，采集机载ARINC429设备输出的4路ARINC429总线数据，然后对ARINC429总线数据进行初步解码，形成ARINC429总线解码数据后再传输至32位的内部总线上。
在初步解码的过程中，还同时会将周期性数据和事件性数据解析出来，在出现事件性数据时，优先对事件性数据进行传输，从而有效避免了部分关键数据的遗漏，不会给后续的遥测监控等造成影响，为飞行安全数据的获取提供重要保障。
此外，采集板还将ARINC429总线解码数据进行处理，选取出用户关注的部分关键参数，最终形成4路部分参数RS422数据后输出到采集监控设备，便于采集监控设备实时遥控监测。
控制板通过内部总线接收该ARINC429总线解码数据，同时还接收与其连接的GPS时间码发生器提供的时间数据，然后将ARINC429总线解码数据和时间数据进行融合和处理，最终形成添加了时间标记的1路100％参数PCM数据后输出到记录设备，能够标识数据的到达时刻，便于记录设备对数据的整理和记录。
采集板也通过内部总线获取GPS时间码发生器提供的时间数据，然后形成添加了时间标记的4路部分参数RS422数据进行输出，能够标识数据的到达时刻。
在上述实施例的基础上，采集板上设有ARINC429总线数据采集电路、ARINC429总线数据解码电路和RS422数据输出电路，其中ARINC429总线数据采集电路、ARINC429总线数据解码电路和RS422数据输出电路依次连接；ARINC429总线数据采集电路还与机载ARINC429设备连接，ARINC429总线数据解码电路还与总线接口控制逻辑电路连接，RS422数据输出电路还与采集监控设备连接。
本实施例中，ARINC429总线数据采集电路与外部的机载ARINC429设备连接，可以采集机载ARINC429设备输出的4路ARINC429总线数据。ARINC429总线数据解码电路对ARINC429总线数据进行初步解码，形成ARINC429总线解码数据后，再通过总线接口控制逻辑电路传输至32位的内部总线上，同时还将周期性数据和事件性数据解析出来并在传输时优先对事件性数据进行传输。
另外，RS422数据输出电路还会将ARINC429总线解码数据进行进一步处理，选取出用户关注的部分关键参数，并结合通过内部总线获取的GPS时间码发生器提供的时间数据，最终形成添加了时间标记的4路部分参数RS422数据后输出到采集监控设备。
在上述实施例的基础上，控制板上设有中央处理器以及分别与中央处理器连接的时间码接收与解调电路和PCM数据输出电路，其中中央处理器还与总线接口控制逻辑电路连接，时间码接收与解调电路还与GPS时间码发生器连接，PCM数据输出电路还与记录设备连接。
本实施例中，中央处理器通过总线接口控制逻辑电路从内部总线接收上述ARINC429总线解码数据，从时间码接收与解调电路接收解调后的IRIG-B时间数据，然后将ARINC429总线解码数据和时间数据进行融合并处理，最终通过PCM数据输出电路形成添加了时间标记的1路100％参数PCM数据后输出到记录设备。
中央处理器还连接有一些外围电路或芯片，包括Flash存储器、DDR存储器、40MHz晶振电路、JTAG调试器等，其中Flash存储器和DDR存储器用于存储数据，40MHz晶振电路用于为中央处理器提供时钟基准，JTAG调试器用于实现中央处理器与外部的计算机的调试过程。
在上述实施例的基础上，控制板上还设有网络物理层传输电路和网络变压器，其中网络物理层传输电路与网络变压器连接，网络物理层传输电路还与中央处理器连接，网络变压器还与外部的计算机连接。
本实施例中，中央处理器还通过以太网通信实现与外部的计算机的通信连接，实现计算机对整个采集器的用户配置和加载功能。具体地，该采集器的控制板可配置内容主要包括100％PCM数据帧格式和输出码型，其采集板的可配置内容主要包括每个通道的可选RS422数据输出的波特率和效验位。
在硬件设计上，通过设置网络物理层传输电路和网络变压器来实现以太网通信。
在上述实施例的基础上，中央处理器为采用FPGA+ARM系统架构的处理器。
本实施例中，中央处理器采用FPGA+ARM系统架构，这种架构既能发挥中央处理器在处理复杂控制算法、运行操作系统等方面的优势，又能够利用FPGA芯片在并行算法加速、可动态重配置的特点，实现了系统加速的功能，增强灵活性。
在上述实施例的基础上，还包括电源板，电源板与外部电源连接，还与内部总线连接，分别为采集板和控制板供电。
本实施例中，电源板为整个采集器的能源供应板，可将外部电源输出的28VDC转换为±15VDC和+3.3VDC，电源板将转换完成的各种电源输出至内部总线，采集板和控制板可以通过内部总线进行供电。
在上述实施例的基础上，电源板上设有滤波模块和电源模块，其中滤波模块和电源模块连接，滤波模块还与外部电源连接，电源模块还与内部总线连接。
本实施例中，根据采集板和控制板上部分电路或芯片的电磁兼容性的需求，在电源模块前加入了滤波模块来实现这一功能。
作为本实用新型的优选方式，采集板、控制板和电源板均为嵌入式板卡结构，采集板、控制板和电源板通过长螺钉进行固定；其中，嵌入式板卡包括印制板、用于固定印制板的外框以及用于对印制板进行散热的金属散热片。
本实施例中，采集板、控制板和电源板均采用嵌入式板卡结构，没有固定的壳体结构，有利于更加灵活地进行组合。采集板、控制板和电源板依次通过长螺钉进行固定后，再与位于底部的底板组合形成一台完整的采集器。
具体地，嵌入式板卡包括印制板，主要用于设置各种电路和芯片等，印制板外面设有固定印制板的外框，印制板一侧还设有用于对印制板进行散热的金属散热片。
在上述实施例的基础上，采集板上还设有数据流量指示灯，控制板上还设有工作状态指示灯，电源板上还设有电源指示灯。
本实施例中，在采集板上设置了数据流量指示灯，用于指示数据传输时的流量大小。控制板上设置了工作状态指示灯，用于指示控制板上的中央处理器的工作状态。电源板上设置了电源指示灯，用于指示电源板的供电状态。
本实用新型实施例提供的ARINC429总线数据采集器，可以对采集的ARINC429总线数据添加时间标记后形成100％参数PCM数据进行输出，还能够选择用户关注的部分参数添加时间标记后形成部分参数RS422数据进行输出，还可以对包括周期性数据和事件性数据在内的ARINC429总线数据进行采集，有效避免了部分关键数据的遗漏，不会给后续的遥测监控等造成影响，为飞行安全数据的获取提供重要保障。
在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。