一种数据格式转换装置及机载电子任务系统的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据格式转换装置及机载电子任务系统。

背景技术：

航空电子设备标准ARINC-429数据总线是一种一点到多点的单向广播传输数据总线，协议标准规定了航空电子设备及有关系统间的数据传输要求，航空电子领域相对应的标准为HB6096–86，ARINC-429数据总线。RS422和RS232串行接口是一种串行数据通信接口，广泛应用于计算机通信设备和电信通信设备领域。目前，机载电子任务系统普遍采用ARINC-429总线给有关电子系统传输惯导数据，但机载电子任务系统，尤其是基于Windows、VxWorks及X86等系统开发的数据处理端任务系统，普遍采用了以太网、高速串行数据总线等进行通信及数据收发处理。

由于现有机载电子任务系统多采用以太网或高速串行数据总线进行组网通信，为了接收惯导系统等航电设备所采用的ARINC-429数据总线分发的数据，需要建立价格昂贵、体积较大的独立网关进行数据融合，然后，将转换后的数据并入现有数据处理总线，造成了资源严重浪费；同时造成机载电子任务系统在研发阶段、联试及后期机上维护使用的不便。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种数据格式转换装置及机载电子任务系统，用以解决现有技术中存在的，机载电子任务系统对惯导系统ARINC-429总线数据进行数据融合转换，需要建立价格昂贵、体积较大的独立网关进行数据融合的技术问题。

本申请实施例第一方面提供一种数据格式转换装置，包括：

数据采集单元；

流程控制单元，与所述数据采集单元连接；

接口转换单元，与所述流程控制单元连接；

其中，所述数据采集单元用于采集获得所述惯导系统的ARINC-429格式下行数据，所述流程控制单元用于从所述数据采集单元获得所述ARINC-429格式下行数据，并将所述ARINC-429格式下行数据转换成RS-232格式下行数据，所述接口转换单元用于从所述流程控制单元获得所述RS-232格式下行数据，并将所述RS-232格式下行数据转换成RS-422格式下行数据。

可选的，所述装置还包括：

电连接器，连接在所述惯导系统与所述数据采集单元之间，使所述数据采集单元能够通过所述电连接器获得所述ARINC-429格式下行数据。

可选的，所述电连接器还与机载电子任务系统连接的外部总线接口连接，所述接口转换单元用于通过所述电连接器及所述外部总线接口从所述机载电子任务系统获得RS-422格式上行数据，并将所述RS-422格式上行数据转换成RS-232格式上行数据，所述流程控制单元用于将所述RS-232格式上行数据转换成ARINC-429格式上行数据，所述数据采集单元用于通过所述电连接器传输所述ARINC-429格式上行数据。

可选的，所述流程控制单元还用于控制所述数据采集单元从所述惯导系统接收所述ARINC-429格式下行数据的接收时序及接收速率；以及用于控制所述数据采集单元向使用所述惯导系统的设备发送所述ARINC-429格式上行数据的发送时序及发送速率。

可选的，所述流程控制单元包括：

可编程微处理器，与所述数据采集单元连接；

时钟信号模块，与所述可编程微处理器连接；

端口选择开关，一端与所述可编程微处理器连接，另一端与所述电连接器及所述接口转换单元连接；

速率选择开关，与所述可编程微处理器连接。

可选的，所述流程控制单元还包括：

控制线，设置在所述可编程微处理器与所述数据采集单元之间，用于将用于控制所述接收时序及接收速率的接收控制指令发送给所述数据采集单元；或将用于控制所述发送时序及发送速率的发送控制指令发送给所述数据采集单元；

数据线，设置在所述可编程微处理器与所述数据采集单元，通过所述数据线可以将所述ARINC-429格式下行数据从所述数据采集单元传输到所述可编程微处理器；或将所述ARINC-429格式上行数据从所述可编程微处理器传输到所述数据采集单元。

可选的，所述数据采集单元包括：

ARINC-429格式数据接收接口，用于接收所述ARINC-429格式下行数据；

主接口，设置在所述ARINC-429格式数据接口与所述流程控制单元之间；

主控制寄存器，与所述主接口连接，用于配置从所述接收控制指令或发送控制指令；

逻辑控制存储器，与所述主接口连接；

ARINC-429格式数据发送接口，与所述逻辑控制存储器连接，用于发送所述ARINC-429格式上行数据。

本申请实施例第二方面提供一种机载电子任务系统，包括：

本申请实施例中第一方面提供的数据格式转换装置；

处理器，与所述数据格式转换装置连接；

所述数据格式转换装置用于将由与所述机载电子任务系统进行通信的惯导系统传输来的所述ARINC-429格式下行数据转换成RS-422格式下行数据，并发送给所述机载电子任务系统；以及用于将从所述机载电子任务系统传输来的RS-422格式上行数据转换成ARINC-429格式上行数据，并传输给使用所述惯导系统的设备。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中，数据格式转换装置，包括：数据采集单元；流程控制单元，与所述数据采集单元连接；接口转换单元，与所述流程控制单元连接；其中，所述数据采集单元用于采集获得所述惯导系统的ARINC-429格式下行数据，所述流程控制单元用于从所述数据采集单元获得所述ARINC-429格式下行数据，并将所述ARINC-429格式下行数据转换成RS-232格式下行数据，所述接口转换单元用于从所述流程控制单元获得所述RS-232格式下行数据，并将所述RS-232格式下行数据转换成RS-422格式下行数据。可见，本申请实施例中的方案在不明显增加机载电子任务系统控制电路重量、体积情况下，能够实现ARINC-429格式数据转换为RS-422格式数据和RS-232格式数据，从而节约机载电子任务系统对惯导系统ARINC-429总线数据进行转换融合的成本。

附图说明

图1为本申请实施例提供的数据格式转换装置的结构俯视图；

图2为本申请实施例提供的数据格式转换装置的电路结构框图；

图3为本申请实施例提供的数据格式装换装置的实现原理框图；

图4为本申请实施例提供的数据格式转换装置的电路原理框图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种数据格式转换装置及机载电子任务系统，用以解决现有技术中存在的，机载电子任务系统对惯导系统ARINC-429总线数据进行数据融合转换，需要建立价格昂贵、体积较大的独立网关进行数据融合的技术问题。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

请参考图1，为本申请实施例提供的一种数据格式转换装置的结构俯视图；其中，数据格式转换装置的各个组成部分设置在同一块PCB印制板上，印制板两端放置电连接器，印制板的其余部分放置电子器件。

请参考图2，为本申请实施例提供数据格式转换装置的电路结构框图；其中，数据格式转换装置包括：

数据采集单元10；流程控制单元11，与所述数据采集单元10连接；接口转换单元12，与所述流程控制单元11连接；其中，所述数据采集单元10用于采集获得所述惯导系统的ARINC-429格式下行数据，所述流程控制单元11用于从所述数据采集单元10获得所述ARINC-429格式下行数据，并将所述ARINC-429格式下行数据转换成RS-232格式下行数据，所述接口转换单元12用于从所述流程控制单元11获得所述RS-232格式下行数据，并将所述RS-232格式下行数据转换成RS-422格式下行数据。

其中，数据格式转换装置应用在机载平台系统中，机载平台包括数据格式转换装置及机载电子任务系统，机载平台系统安装在飞行设备上。也就是说，本申请实施例中的数据格式转换装置安装在机载电子任务系统和惯导系统之间。下行数据是指从惯导系统等航电设备发送到机载电子任务系统上的数据；上行数据是指从机载电子任务系统发送到惯导系统上的数据。

所述装置还包括：电连接器13，连接在所述惯导系统与所述数据采集单元10之间，使所述数据采集单元10能够通过所述电连接器13获得所述ARINC-429格式下行数据。

具体的，所述电连接器13还与机载电子任务系统连接的外部总线接口连接，所述接口转换单元12用于通过所述电连接器13及所述外部总线接口从所述机载电子任务系统获得RS-422格式上行数据，并将所述RS-422格式上行数据转换成RS-232格式上行数据，所述流程控制单元11用于将所述RS-232格式上行数据转换成ARINC-429格式上行数据，所述数据采集单元10用于通过所述电连接器13传输所述ARINC-429格式上行数据。

所述流程控制单元11还用于控制所述数据采集单元10从所述惯导系统接收所述ARINC-429格式下行数据的接收时序及接收速率；以及用于控制所述数据采集单元10向使用所述惯导系统的设备发送所述ARINC-429格式上行数据的发送时序及发送速率。

请参考图3，为本申请实施例提供的数据格式装换装置的实现原理框图。其中，数据采集单元10用于收发惯导系统的系统ARINC-429数据。电连接器13用于为接收惯导系统ARINC-429数据、RS-232数据和RS-422数据、以及对数据格式装换装置进行供电提供内外接口。流程控制单元11以及嵌入流程控制单元11中的流程控制程序用于根据外部参数设置数据采集单元10的数据收/发时数据收发速率；接口转换单元12，用于将输出的RS-232数据电平转换成RS-422数据电平。

流程控制单元11包括：可编程微处理器110，与所述数据采集单元10连接；时钟信号模块111，与所述可编程微处理器110连接；端口选择开关112，一端与所述可编程微处理器110连接，另一端与所述电连接器13及所述接口转换单元12连接；速率选择开关113，与所述可编程微处理器110连接。

所述流程控制单元11还包括：控制线，设置在所述可编程微处理器与所述数据采集单元10之间，用于将用于控制所述接收时序及接收速率的接收控制指令发送给所述数据采集单元10；或将用于控制所述发送时序及发送速率的发送控制指令发送给所述数据采集单元10。

数据线，设置在所述可编程微处理器110与所述数据采集单元10，通过所述数据线可以将所述ARINC-429格式下行数据从所述数据采集单元10传输到所述可编程微处理器；或将所述ARINC-429格式上行数据从所述可编程微处理器传输到所述数据采集单元10。

请参考图4，为本申请实施例提供的数据格式转换装置的电路原理框图；具体的，数据采集单元10包括：ARINC-429格式数据接收接口100，用于接收所述ARINC-429格式下行数据；主接口101，设置在所述ARINC-429格式数据接口100与所述流程控制单元11之间；主控制寄存器102，与所述主接口101连接，用于配置从所述接收控制指令或发送控制指令；逻辑控制存储器103，与所述主接口101连接；ARINC-429格式数据发送接口104，与所述逻辑控制存储器103连接，用于发送所述ARINC-429格式上行数据。

数据采集单元10至少具有1路独立ARINC-429数据接收信道和至少1路独立ARINC-429数据发送信道，实现对外ARINC-429数据的收发；主接口101用于实现数据ARINC-429数据和一个16位宽并行数据总线之间的代码转换；主控制寄存器102为一组可配置的控制寄存器，用于实现对收发信道调度、数据高低字节分配、数据读写使能及数据读/写框架流程控制；逻辑控制存储器103可以为至少一组8×32bit的TX FIFO(First Input First Output；先进先出寄存器)，用于实现对外发送ARINC-429数据发送的时序及数据高低字节分配。

在实际应用中，数据采集单元10的参数配置不限于以上参数配置，数据采集单元10电路可以是所在控制电路或数字处理电路内任意可实现数据采集及数据变换的芯片。

可编程微处理器110应具有数据存储器、程序存储器和不少于4组8位并行I/O端口；可编程微处理器110具有RAM(随机存取存储器；random access memory)和EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory；带电可擦写可编程只读存储器)。可编程微处理器110及嵌入在可编程微处理器110内的控制程序通过第一组8位并行I/O端口实现对数据采集单元的收发时序、数据读写操作、ARINC-429端口选择及数据转换速率进行配置；可编程微处理器110及嵌入在可编程微处理器110内的控制程序通过第二组8位并行I/O端口实现对自身参数配置、实现时钟信号接入和对外RS-232串口功能；可编程微处理器110及嵌入在可编程微处理器110内的控制程序通过第三组和第四组16位并行I/O端口，实现对数据采集单元10进行数据读写操作。可编程微处理器110及嵌入在可编程微处理器110内的控制程序实现对RS-232数据收发时序、读写操作进行而配置，并根据速率选择开关113参数配置，对输出的RS-232数据速率进行选择设置，RS-232可配置波特率9.6K到11.52K，但不局限于上述波特率。

速率选择开关113为4位拨码开关，可人工设置4位拨码开关的开关状态，实现可编程微处理器110及嵌入在可编程微处理器110内的控制程序对RS-232波特率的配置。

端口选择开关112为4位拨码开关，可人工设置4位拨码开关的开关状态，实现RS-232数据输出端口选择，可选择直接输出RS-232数据到电连接器13或输出RS-232数据到接口转换单元12。

时钟信号模块111为可编程微处理器110提供精确时钟信号配置；接口转换单元12耦接在可编程微处理器110和电连接器13之间，实现对RS-232数据电平格式转换成RS-422数据电平格式，输出满足要求的标准RS-422数据总线信号。

本申请实施例中，基于惯导系统数据格式转换装置适用于采用RS-422串口总线或RS-232串口总线的机载电子任务系统设备接收采用ARINC-429数据总线的惯导系统等航电设备数据的数据采集、信号处理，从而在不明显增加机载电子任务系统控制电路重量、体积情况下，实现ARINC-429格式数据转换为RS-422格式数据和RS-232格式数据，从而节约机载电子任务系统对惯导系统ARINC-429总线数据进行转换融合的成本。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种机载电子任务系统，包括：

上述实施例中的数据格式转换装置；

处理器，与所述数据格式转换装置连接；

所述数据格式转换装置用于将由与所述机载电子任务系统进行通信的惯导系统传输来的所述ARINC-429格式下行数据转换成RS-422格式下行数据，并发送给所述机载电子任务系统；以及用于将从所述机载电子任务系统传输来的RS-422格式上行数据转换成ARINC-429格式上行数据，并传输给使用所述惯导系统的设备。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。