ARINC-429 Protocol

 

 

 

 

ARINC

 

ARINC는 미국 소유 비영리단체인  Aeronautical Radio, Inc.의 약자로 여기서 제정된 항공전자 표준이 ARINC 프로토콜이다.

항공 기술 분야에서 사용되는 매우 다양한 ARINC 표준이 있으며 ARINC 400, 500, 600, 700, 800 같은 다양한 하위 시리즈들이 있다.

 

 

ARINC 429

 

그 중에서도 ARINC 429는 항공전자 장비간 데이터 전송을 위한 가장 널리 사용되는 표준으로 Mark 33 Digital Information Transfer System(DITS)으로 알려져 있기도 하다.

 

 

 

 

 

 

Network Topology

 

ARINC 429 네트워크는 single transmitter(source)에 receivers(sink)가 연결된 구조로 한 transmitter에는 최대 20여개의 receiver가 연결될 수 있다.

초반에는 star topology를 많이 사용했지만 선 무게 증가와 하네스 작업시 어려움으로 인혀 bus topology를 사용하는 추세이다.

 

Transmitter는 항상 data인 WORD 또는 NULL state를 전송하는 상태이며, 전송은 단방향으로만(in one direction) 이루어진다. 만약 시스템이 응답을 해줘야 하거나 해서 양방향 통신(bi-directional communication)이 필요한 경우 자체 송신 bus가 따로 필요하다.

 

 

 

 

 

 

 

 

Bit Rates

 

ARINC 429의 Bit Rates는 low speed (12-14.5 kbps) 와 high speed (100 kbps) 가 있는데 보통 high speed 모드를 많이 사용한다고 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Electrical Signals

 

balanced differential signaling(차동신호)를 사용하며 보통 shield 78 ohm twisted pairs cable을 사용한다.

 

차동시그널의 STATE는 Line A와 Line B의 전압차에 따라 아래 3가지 상태가 있다.

• HIGH 상태일 때 송신단에서는 +10V +/- 1V로 전송하고 수신단에선 +6.5V ~ 13V 사이로 수신한다.
• NULL 상태일 때 송신단에서는 0V +/- 0.5V로 전송하고 수신단에선 +2.5V ~ -2.5V 사이로 수신한다.
• LOW 상태일 때 송신단에서는 -10V +/- 1V로 전송하고 수신단에선 -6.5V ~ -13V 사이로 수신한다.

수신 단에서의 두 라인의 입력 전압차는 전선 길이와 구성, 연결된 receiver의 수에 따라 달라질 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

Waveform & Slew Rate

 

slew rate는 ARINC waveform의 rise time, fall time을 뜻한다. 더 구체적으로는 펄스의 rising edge와 falling edge에서 전압 진폭이 10%↔90%로 변하는데 걸리는 시간이다.

 

High speed 일때와 Low speed일때의 slew rate는 다음과 같다.

 

 

 

 

 

 

 

 

Bit Encoding

 

Bit Encoding은 Bipolar Return-to-Zero(BPRZ) 방식을 사용한다.

 

• HIGH(1)는 bit cycle의 first half 동안 차동신호가 NULL에서 +10V로 갔다가 다시 NULL로 돌아간다.
• LOW(0)는 bit cycle의 first half 동안 차동신호가 NULL에서 -10V으로 떨어졌다가 다시 NULL로 돌아간다.

BPRZ 방식은 비트 주기 끝에 항상 0V로 돌아가는 특징 때문에 외부 클럭 신호 없이고 동기화 가능하다는 장점이 있다.

 

 

 

 

 

 

 

ARINC 429의 Word Format 다음 글로 이어짐..

2023.05.31 - [DSP, MCU/펌웨어공부] - ARINC-429 Word Format

 

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