數(shù)據(jù)總線PPT學習教案

1、會計學1 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 第1頁/共53頁 第2頁/共53頁 第3頁/共53頁 第4頁/共53頁 第5頁/共53頁 微型計算機在飛機上的應用微型計算機在飛機上的應用 按用途劃分可歸納為按用途劃分可歸納為: : 數(shù)據(jù)處理微機數(shù)據(jù)處理微機 實時控制微機實時控制微機 飛行數(shù)據(jù)姿態(tài)顯示微機飛行數(shù)據(jù)姿態(tài)顯示微機 信息存儲信息存儲/ /監(jiān)控式微機監(jiān)控式微機 人機聯(lián)系管理微機。人機聯(lián)系管理微機。 第6頁/共53頁 數(shù)據(jù)處理微機數(shù)據(jù)處理微機接收從傳感器輸來的基本參數(shù)數(shù)據(jù)，經(jīng)接收從傳感器輸來的基本參數(shù)數(shù)據(jù)，經(jīng) 過微機運算處理后形成一系列信號輸出，供其他系統(tǒng)使用。如過微機運算處理后形成一系列信號輸出，供其他系統(tǒng)

2、使用。如 ： 慣性基準系統(tǒng)（慣性基準系統(tǒng)（IRSIRS） 大氣數(shù)據(jù)計算機（大氣數(shù)據(jù)計算機（ADCADC） 數(shù)據(jù)處理微機數(shù)據(jù)處理微機 第7頁/共53頁 慣性基準系統(tǒng)（慣性基準系統(tǒng)（IRSIRS）習慣上也叫陀螺慣性導航系統(tǒng)）習慣上也叫陀螺慣性導航系統(tǒng) 圖圖3.3-1 IRS3.3-1 IRS原理框圖原理框圖 數(shù)據(jù)處理微機數(shù)據(jù)處理微機_慣性基準系統(tǒng)慣性基準系統(tǒng) 感受飛機沿感受飛機沿X X、Y Y和和Z Z軸轉動的角速度軸轉動的角速度 感受飛機沿感受飛機沿X X、Y Y和和Z Z軸的線加速度軸的線加速度 第8頁/共53頁 數(shù)據(jù)處理微機數(shù)據(jù)處理微機_大氣數(shù)據(jù)計算機大氣數(shù)據(jù)計算機 圖圖3.3-2 ADC3

3、.3-2 ADC原理框圖原理框圖 . H . M 一般飛機上常用的大氣數(shù)據(jù)信號有標準氣壓高度（一般飛機上常用的大氣數(shù)據(jù)信號有標準氣壓高度（H H）、指示空速（）、指示空速（ViVi）、真空速（）、真空速（VtVt）、馬赫數(shù)（）、馬赫數(shù)（MM）、等。）、等。 第9頁/共53頁 實時控制就是利用電子計算機作為自動控制系統(tǒng)中的實時控制就是利用電子計算機作為自動控制系統(tǒng)中的 一個信息處理環(huán)節(jié)，通過對預定的數(shù)學模型的計算，實現(xiàn)一個信息處理環(huán)節(jié)，通過對預定的數(shù)學模型的計算，實現(xiàn) 對系統(tǒng)的控制，使操作過程自動化。如對系統(tǒng)的控制，使操作過程自動化。如稱為過程控制，在稱為過程控制，在 自動飛行控制系統(tǒng)（自動飛行

4、控制系統(tǒng)（AFCSAFCS） 自動油門系統(tǒng)（自動油門系統(tǒng)（A/TA/T） 環(huán)境控制系統(tǒng)（環(huán)境控制系統(tǒng)（ECSECS） 實時控制微機實時控制微機 第10頁/共53頁 實時控制微機實時控制微機-自動飛行控制系統(tǒng)（自動飛行控制系統(tǒng)（AFCS） 自動飛行控制系統(tǒng)是飛行管理系統(tǒng)（自動飛行控制系統(tǒng)是飛行管理系統(tǒng)（FMSFMS）的一個執(zhí)行系統(tǒng)）的一個執(zhí)行系統(tǒng) 。 飛行管理計算機（飛行管理計算機（FMCFMC）向飛行控制計算機（）向飛行控制計算機（FCCFCC）輸出各）輸出各 種操縱指令信號種操縱指令信號 ：目標高度、目標計算空速、目標馬赫數(shù)、：目標高度、目標計算空速、目標馬赫數(shù)、 目標升降速度、傾斜指令等等

5、。目標升降速度、傾斜指令等等。 FCCFCC根據(jù)這些輸入數(shù)據(jù)進行綜合運算，產(chǎn)生爬高、下降、根據(jù)這些輸入數(shù)據(jù)進行綜合運算，產(chǎn)生爬高、下降、 傾斜轉彎等操縱指令輸送給自動駕駛儀的各舵機，自動駕駛飛傾斜轉彎等操縱指令輸送給自動駕駛儀的各舵機，自動駕駛飛 機按要求的航向和高度層飛行。機按要求的航向和高度層飛行。 第11頁/共53頁 A/T A/T計算機根據(jù)由計算機根據(jù)由FMCFMC輸來的飛機爬高、巡航和復飛的發(fā)動輸來的飛機爬高、巡航和復飛的發(fā)動 機推力值、機推力值、N1N1轉速限制值、飛機全重、轉速限制值、飛機全重、FMCFMC要求高度和設定要求高度和設定 空氣溫度等信號進行運算后，形成油門位置指令信

6、號輸給油門空氣溫度等信號進行運算后，形成油門位置指令信號輸給油門 桿機構，使油門桿自動處于正確的位置以產(chǎn)生符合要求的推力桿機構，使油門桿自動處于正確的位置以產(chǎn)生符合要求的推力 。 實時控制微機實時控制微機-自動油門系統(tǒng)（自動油門系統(tǒng)（A/T） 第12頁/共53頁 民用客機一般飛行高度在民用客機一般飛行高度在800080001200012000米之間，由于飛行高米之間，由于飛行高 度高、氣壓低、溫度低和氧氣不足，不利于機上人員的生活。度高、氣壓低、溫度低和氧氣不足，不利于機上人員的生活。 現(xiàn)代飛機采用微機對飛機座艙環(huán)境進行實時控制，保證乘現(xiàn)代飛機采用微機對飛機座艙環(huán)境進行實時控制，保證乘 員有個

7、正常舒適的生活環(huán)境。員有個正常舒適的生活環(huán)境。 實時控制微機實時控制微機-環(huán)境控制系統(tǒng)（環(huán)境控制系統(tǒng)（ECS） 第13頁/共53頁 圖書資料庫檢索微機圖書資料庫檢索微機 圖書資料庫檢索微機的主要特點是將大批圖書文件資料全圖書資料庫檢索微機的主要特點是將大批圖書文件資料全 部存放在存儲器和磁盤、光盤內(nèi)，當需要查找某個文件時，部存放在存儲器和磁盤、光盤內(nèi)，當需要查找某個文件時， 從控制鍵盤上將存書目錄編號鍵入微機，便可以從從控制鍵盤上將存書目錄編號鍵入微機，便可以從CRTCRT顯示顯示 器上讀出。器上讀出。 由美國由美國HoneywellHoneywell公司研制的機載電子書庫系統(tǒng)（公司研制的機載

8、電子書庫系統(tǒng)（ELSELS）就）就 是圖書資料庫檢索微機的典型實例。是圖書資料庫檢索微機的典型實例。 第14頁/共53頁 飛行信息顯示微機飛行信息顯示微機 4 4個個CRTCRT顯示器顯示器：兩個主飛行顯示器（兩個主飛行顯示器（PFDPFD），兩個），兩個 是導航顯示器（是導航顯示器（NDND）。）。 第15頁/共53頁 信息存儲計算機可存儲其他系統(tǒng)的信息或與其相連的監(jiān)控信息存儲計算機可存儲其他系統(tǒng)的信息或與其相連的監(jiān)控 組件的信息，存儲的信息可以顯示出來或供使用人員查閱。在組件的信息，存儲的信息可以顯示出來或供使用人員查閱。在 民用客機上所裝配的民用客機上所裝配的發(fā)動機指示和機組警告系統(tǒng)（發(fā)

9、動機指示和機組警告系統(tǒng)（EICASEICAS）或）或 電子中央監(jiān)控系統(tǒng)（電子中央監(jiān)控系統(tǒng)（ECAMECAM），其中心部件就是信息存儲），其中心部件就是信息存儲/ /監(jiān)控監(jiān)控 式微機。式微機。 信息存儲信息存儲/監(jiān)控式微機監(jiān)控式微機 第16頁/共53頁 在現(xiàn)代飛機上裝備的飛行管理計算機系統(tǒng)（在現(xiàn)代飛機上裝備的飛行管理計算機系統(tǒng)（FMCSFMCS）就是人）就是人 機聯(lián)系管理用微機的一個典型應用實例。機聯(lián)系管理用微機的一個典型應用實例。 FMCSFMCS由兩部分組成，一是由兩部分組成，一是飛行管理計算機（飛行管理計算機（FMCFMC），一），一 是顯示控制組件（是顯示控制組件（CDUCDU）。 FM

10、CFMC是現(xiàn)代飛機飛行管理計算機系統(tǒng)（是現(xiàn)代飛機飛行管理計算機系統(tǒng)（FMCSFMCS）的核心，）的核心， 是是8080年代的最新技術產(chǎn)物。年代的最新技術產(chǎn)物。 人機聯(lián)系管理用微機人機聯(lián)系管理用微機 第17頁/共53頁 第18頁/共53頁 第19頁/共53頁 第20頁/共53頁 數(shù)字大氣數(shù)據(jù)計算機數(shù)字大氣數(shù)據(jù)計算機DADC （Digital Air Data Computer) 做做 數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源. 三個接收系統(tǒng)是三個接收系統(tǒng)是：飛行管理計算機：飛行管理計算機(FMC)，高度表，高度表(ALT) 和馬和馬 赫赫/ 空速指示器空速指示器(M/ASI). 典型的典型的 Arinc429 總線系統(tǒng)總線

11、系統(tǒng) 第21頁/共53頁 6.7.3GPWS系統(tǒng)工作方式 第22頁/共53頁 典型的典型的 Arinc429 總線系統(tǒng)總線系統(tǒng)_ 第23頁/共53頁 第24頁/共53頁 3 1 6 2 0 0 0 0 2 R e v 8 0 5/ 2 0/ 1 9 9 8 ARINC429輸出總 線 離散 EFIS控制面板（2） 亮度控制面板（2） 發(fā)動機顯示控制面 板 同軸連接器（4） 顯示源選擇器 飛機系統(tǒng)飛機系統(tǒng) 顯示選擇面 板（2） 遠距光傳感器（2 ） 顯示組件（6） 顯示電子組件（2） 電子顯示組件電子顯示組件 飛機系統(tǒng)飛機系統(tǒng) 第25頁/共53頁 第26頁/共53頁 中電平中電平0V）分開，）分

12、開，這個間隔這個間隔還作還作 為字同步為字同步。 第27頁/共53頁 一半包含數(shù)據(jù)，后一半是同步脈一半包含數(shù)據(jù)，后一半是同步脈 沖，此時電位回到?jīng)_，此時電位回到0V（即中間（即中間 值），它用來維持自身的同步。值），它用來維持自身的同步。 n(3) 字同步字同步 n字同步就是按時建立一個固定點，字同步就是按時建立一個固定點， 以便識別傳輸過程的開始和結束。以便識別傳輸過程的開始和結束。 字與字之間有位間隔時間，這字與字之間有位間隔時間，這 位都為中間值，數(shù)據(jù)字就是以位都為中間值，數(shù)據(jù)字就是以 這個間隔來同步的。跟在這一間這個間隔來同步的。跟在這一間 隔時間后面所發(fā)送的第位，就隔時間后面所發(fā)送的

13、第位，就 表示另一個新的數(shù)據(jù)字的開始。表示另一個新的數(shù)據(jù)字的開始。 第28頁/共53頁 第29頁/共53頁 第30頁/共53頁 SDISDI） u數(shù)據(jù)組（數(shù)據(jù)組（DataData） u符號符號/ /狀態(tài)標志（狀態(tài)標志（symbol/status symbol/status matrix,matrix,記作記作SSMSSM） u奇偶校驗位（奇偶校驗位（Parity bit,Parity bit,記作記作P P） 第31頁/共53頁 度、溫度等）。度、溫度等）。 利利用用BCDBCD格式進行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式進行傳輸?shù)臄?shù)據(jù) 有有：偏流角、測距機測出的距：偏流角、測距機測出的距 離、真空速、升降速率、無

14、線離、真空速、升降速率、無線 電高度表測量的高度、選定的電高度表測量的高度、選定的 決斷高度、全溫、格林威治時決斷高度、全溫、格林威治時 間等。間等。 第32頁/共53頁 P P A A R R . . SSMSSMDATADATA SDSD I ILABELLABEL 3 3 2 2 3 3 1 1 3 3 0 0 2 2 9 9 2 2 8 8 2 2 7 7 2 2 6 6 2 2 5 5 2 2 4 4 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 0 0 1 1 9 9 1 1 8 8 1 1 7 7 1 1 6 6 1 1 5 5 1 1 4 4 1 1 3 3 1 1

15、2 2 1 1 1 1 1 1 0 0 9 98 87 76 65 54 43 32 21 1 第33頁/共53頁 n對傳輸?shù)拿恳粋€參數(shù)都規(guī)定了標對傳輸?shù)拿恳粋€參數(shù)都規(guī)定了標 號號, 用以識別信息類型。就是說用以識別信息類型。就是說, 知道標號就知道所測量或所傳輸知道標號就知道所測量或所傳輸 的是什么參數(shù)。的是什么參數(shù)。 二進制二進制-八進制練習八進制練習 第34頁/共53頁 87654321位數(shù)位數(shù) 12412412權值權值 10000001邏輯值邏輯值 102八進制數(shù)八進制數(shù) 87654321位數(shù)位數(shù) 12412412權值權值 01100001邏輯值邏輯值 602八進制數(shù)八進制數(shù) 第35頁

16、/共53頁 87654321位數(shù)位數(shù) 00011001邏輯值邏輯值 12412412權值權值 032八進制數(shù)八進制數(shù) 230 標號標號 第36頁/共53頁 標志碼標志碼參數(shù)名稱參數(shù)名稱單位單位 范圍范圍 （刻度）（刻度） 分辨率分辨率 066縱向重心縱向重心MAC0100.000.01 067橫向重心橫向重心MAC0100.000.01 125格林威治時間格林威治時間小時：分小時：分023.59.90.1 165無線電高度表無線電高度表英尺英尺799.90.1 170選定決斷高度（選定決斷高度（EFI）英尺英尺025001.0 200偏流偏流度度1800.1 201測距機距離測距機距離海里海里

17、-1399.990.01 230真空速真空速海里海里/小時小時1005991.0 231全溫全溫-060+0991.0 232升降速率升降速率英尺英尺/分分20.00010.0第37頁/共53頁 第第10位位第第9位位裝置號裝置號 00全部呼叫全部呼叫 011 102 113 第38頁/共53頁 29282726252423222120191817161514131211 0000010001000110101 4218421842184218421 第第1字符字符第第2字符字符 第第3字符字符 第第4字符字符第第5字符字符 8421BCD碼簡介碼簡介 第39頁/共53頁 位數(shù)位數(shù) BCD數(shù)據(jù)

18、字特性數(shù)據(jù)字特性 3031 00正、北、東、右、向臺、上正、北、東、右、向臺、上 01無計算數(shù)據(jù)無計算數(shù)據(jù) 10功能試驗功能試驗 11負、南、西、左、背臺、下負、南、西、左、背臺、下 第40頁/共53頁 如果源系統(tǒng)不能向一個功能正常的系統(tǒng)提供可靠信息，則如果源系統(tǒng)不能向一個功能正常的系統(tǒng)提供可靠信息，則 認為發(fā)送的是認為發(fā)送的是無效數(shù)據(jù)無效數(shù)據(jù)。無效數(shù)據(jù)有兩種，一種是無計算數(shù)。無效數(shù)據(jù)有兩種，一種是無計算數(shù) 據(jù)（據(jù)（NCDNCD），另一種是失效警告。），另一種是失效警告。 因其他系統(tǒng)故障而使源系統(tǒng)不能計算可靠數(shù)據(jù)的，稱為因其他系統(tǒng)故障而使源系統(tǒng)不能計算可靠數(shù)據(jù)的，稱為無無 計算數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)。這

19、時，。這時，SSMSSM為為0101，源系統(tǒng)通知輸出無效。在這種情，源系統(tǒng)通知輸出無效。在這種情 況下，系統(tǒng)的指示器上是否出現(xiàn)故障旗，則視需要而定。況下，系統(tǒng)的指示器上是否出現(xiàn)故障旗，則視需要而定。 當系統(tǒng)的監(jiān)視器檢測到一個或幾個故障時，稱為當系統(tǒng)的監(jiān)視器檢測到一個或幾個故障時，稱為“故障警故障警 告告”。這時，源系統(tǒng)便中止向數(shù)據(jù)總線提供有效數(shù)據(jù)，并通這時，源系統(tǒng)便中止向數(shù)據(jù)總線提供有效數(shù)據(jù)，并通 知其輸出無效。知其輸出無效。 當當SSMSSM為為1010時，則表示源系統(tǒng)在進行功能試驗，數(shù)據(jù)或者時，則表示源系統(tǒng)在進行功能試驗，數(shù)據(jù)或者 由功能試驗產(chǎn)生，或者由指令給出。由功能試驗產(chǎn)生，或者由指令

20、給出。 第41頁/共53頁 第42頁/共53頁 BNRBNR字格式字格式 BNRBNR字格式提供了一個字格式提供了一個比較寬的數(shù)值和角度表示范比較寬的數(shù)值和角度表示范 圍圍。 利用利用BNRBNR字格式進行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有：字格式進行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有：重量，選定航道，航向重量，選定航道，航向 ，高度和燃油量等，高度和燃油量等。 BNR字格式的主要特點字格式的主要特點：數(shù)據(jù)區(qū)的最高有效位表示最大數(shù)據(jù)區(qū)的最高有效位表示最大 值的一半，這個最大值就是值的一半，這個最大值就是ARINC 429對每個具體參數(shù)規(guī)定的對每個具體參數(shù)規(guī)定的 范圍。范圍。 第43頁/共53頁 P P A A R R . . SSMSS

21、MDATADATA SDSD I I LABELLABEL 3 3 2 2 3 3 1 1 3 3 0 0 2 2 9 9 2 2 8 8 2 2 7 7 2 2 6 6 2 2 5 5 2 2 4 4 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 0 0 1 1 9 9 1 1 8 8 1 1 7 7 1 1 6 6 1 1 5 5 1 1 4 4 1 1 3 3 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 0 0 9 98 87 76 65 54 43 32 21 1 第44頁/共53頁 2 1 4 1 8 1 16 1 32 1 64 1 128 1 DATADATA 0 00 01 10 00 01 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0 數(shù)據(jù)區(qū)各位的邏輯值數(shù)據(jù)區(qū)各位的邏輯值 填充位填充位 282827272626252524242323 2 2 2 2 21212020191918181717161615151414 1313 1212 1111 2 1 4 1 8 1 16 1 32 1 64 1 128 1 0 0 二進制簡介，二進制二進制簡介，二進制十進制十進制 第45頁/共53頁 DATADATA 0 00 01 10 00 01 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00