摘要：为了完结对某型机栽兵器测控的需求，运用C8051F340单片机和HS3282芯片规划了ARINC429总线和核算机RS-232总线的接口转化电路，经过C言语规划了单片机固件程序，完结了串并数据的转化与传输以及数据传输速率和字长的设置。最终运用VB言语编写了PC端兵器测控体系软件，对串口数据进行解码和发送，完结了对兵器体系的实时检测和控制。实践运用标明，该体系具有测验成果实时精确、呼应指令敏捷无误的特色，可满意外场测验的需求。
现代战机装备有空空导弹、空地导弹、制导炸弹、航空炮弹等多种兵器体系，现在飞控体系与机载兵器体系交流数据的总线首要有：ARI NC429总线、1553B总线、RS422总线等。ARINC429是专为航空电子体系通讯规则的航空工业规范;它是航空通讯设备最常用的数据接口之一，不只运用于民用航空范畴如空客A310/A320、A330/A340飞机，波音727、737、747、757和767飞机.也广泛运用于机载兵器体系，如“鹰击-81”空舰导弹机载体系的232H机载雷达、ZJ-9指挥仪、210多普勒导航体系、HZX-5航向姿势体系、8415大气数据体系和622主动飞翔控制体系均选用ARINC429总线衔接。某型兵器相同选用ARINC429总线与飞控体系进行通讯，为了运用核算机模仿飞控体系对该兵器进行现场监测和控制，需求完结核算机与兵器体系的ARINC429接口通讯，传统的办法是在核算机中扩展一个依据ISA或PCI总线的ARINC429卡，这种转化卡往往价格昂贵，不同核算机选用总线结构不同也会下降ARINC429卡的通用性，转化卡通讯方法的装备也较为固定化，不利于自主编程，在没有装备ARINC429卡的核算机上就无法完结对兵器体系的测控。
为了处理上述问题，使核算机能够与兵器体系进行数据交流，文中运用C8051F340作为主控芯片，完结了RS232/ARINC429的接口转化，上位机对接纳到的转化后的串口数据进行解码，能实时显现兵器体系状况，上位机以串口方法发送控制指令给下位机，下位机接纳指令后经过HS3282芯片转化为ARINC429格局数据发送给兵器体系，在取得兵器体系呼应后将成果反应给上位机。
1 总体规划
测控体系的结构图如图1所示，机载兵器体系选用ARINC429总线，32位字长通讯，核算机选用RS232总线，为了树立兵器体系与测控核算机之间的通讯，测控核算机RS232串行数据经电平转化芯片转化为TTL电平后与C8051F340单片机树立异步串口通讯，单片机在接纳到4个8位串口数据后，经过I/O口将串行数据转化为2个16位并行数据，429转化芯片HS3282内部为16位数据总线;分两次读取单片机16个I/O口数据，构成32位ARINC429串行数据的低16位和高16位，因为HS3282FIFO中可存8个429数据字，因而单片机可接衔接纳32个8位串行数据，转化为16个16位的并行数据给HS3282，HS3282将16个16位并行数据转化为8个429数据字储存到FIFO中，经单片机控制，一次发送8个ARINC429串行数据作为一个通讯帧。反之，HS3282可将32位的429数据转化为2个16位并行数据，单片机分两次读取后，转化为4个8位串行数据，经电平转化后传输给核算机。核算机端兵器测控体系软件，对串行数据进行解码后得到兵器体系相应的状况和反应信息。
2 体系硬件规划
体系以C8051F340为控制中心，C8051F340单片机由美国Silicon Labs公司规划;指令速度能够高达48 MIPS，具有40个I/O口，能够满意串并数据转化的处理速度和控制引脚的数量要求。
HS3282芯片是intersil公司出产的CMOS ARINC总线接口电路，满意ABINC429规范的要求。供电电压+5 V，内部包括彼此独立作业的2个接纳器和1个发送器。接纳端可直接与429总线相连，发送端合作HS3182电平驱动芯片转化为429电平。因为篇幅所限，其相关控制和指示引脚拜见相关手册。
单片机与HS-3282的衔接联系如图2所示。
单片机与HS-3282均为5 V电压供电。
因为C8051F410单片机P4的I/O口不行位寻址，为了便于编程和辨认，单片机P2.0-P2.7引脚别离接HS-3282的BD0-BD7口，P3.0-P3.7引脚接BD8-BD15，用于传输和接纳16位的并口数据。P0口专门衔接HS-3282的控制和状况指示引脚。C8051F410单片机异步串行通讯口只能装备在P0.4和P0.5口，因而P0.4和P0.5用与串口通讯，外接232电平转化芯片。
HS3282除了与单片机相关引脚衔接外，D429DI1(A)和429DI1(B)口用于衔接兵器体系的429总线，clk引脚用来外接有源晶振，依据芯片手册要求，这儿外接1 MHz的有源晶振。
HS3282输出信号为TTL电平，为了将信号电压抬升至契合ARIN%&&&&&%429总线要求的规范，经过专用的HS3182驱动芯片与之合作。需外接+15 V和-15 V，本文选用了开关电源供电，可满意体系功耗要求。HS3282输出的429差分信号经HS3182驱动后，经过引脚Aout和Bout与兵器体系进行429通讯。
Ca和Cb依据429通讯速率的凹凸外接不同的高精度电容。100 kB通讯速率时为75 pF，低于14.5 kB通讯速率时为300 pF。
单片机的串口运用TTL电平规范，它的逻辑1电平是5 V，逻辑0电平是0 V，而电脑串行口所运用的是RS232C的电平规范，它的逻辑1电平是-3～12 V，逻辑0电平是+3～+12 V。两者的电平规模相差很远，衔接时需求用到电平转化电路。本文选用商用的MAX3232芯片组成电平转化电路，如图4所示。
MAX3232外接极性%&&&&&%值均为0.1μF。MAX3232对两路TTL电平进行转化，本文运用了其间一路。T1IN接单片机串口发送，R1OUT接单片机串口接纳引脚。T1OUT接电脑串口接纳引脚，R1IN接电脑串口发送引脚。
3 测控体系软件规划
该测控体系的软件分为单片机固件程序和上位机程序2部分。
单片机固件程序完结单片机和接口芯片寄存器初始化装备、数据格局转化、接纳和发送控制等功用。运用到了单片机的中止体系、通用I/O口、定时器和串口UART0。固件程序意图在于完结串口数据与429数据的转化、接纳和发送，然后树立上位机程序与兵器体系之间的通讯。
上位机程序选用VB言语编写，经过RS-232串口与单片机通讯。可发送测控指令给兵器体系，一起能实时反应兵器体系的作业状况。
单片机固件程序，是测控体系软件规划的中心。其首要功用是将上位机指令转化为ARINC429格局数据，依照必定帧周期发送给兵器体系，并能将兵器体系反应数据转化为RS232串口数据发送至上位机，然后能够实时监测兵器体系作业状况。
初始装备，用于初始化单片机和HS3282相关寄存器，对IO口进行装备和界说。
依据硬件衔接联系，为便利程序操作，对IO口做界说如下。
依据兵器体系通讯要求，装备ARINC429通讯速率100 kb/s，32位有用数字，奇校验，并封闭自测功用。依据芯片手册阐明，程序规划如下
时钟发生模块由单片机定时器完结，单片机定时器装备为50 ms一次中止，在中止服务程序中一次性发送8个32位的429数据，构成一个数据帧，然后完结50 ms的帧速率。
串并转化模块，对4个8位串口数据和32位ARINC429数据进行转化。单片机在接纳到4个8位串口数据后，顺次摆放，依照从低位到高位的次序，分两次输出到16个IO口，HS3282读取并口数据并储存在FIFO中，组成一个32位的ARINC429数据。429总线数据的接纳选用中止方法，当DR1口为低电平时，触发外部中止服务程序，程序分两次对16个IO口进行读取后将数据储存在一个8位数据数组中，当数组元素到达32个时，完结一次429帧周期的数据读取，此刻在外部中止程序中以查询发送的方法，将数据发送至上位机。
收发控制模块对发送和接纳数据以及指令数据的改动进行合理时序组织，单片机未接纳上位机指令时，以50 ms的帧周期，发送默许查询指令给兵器体系，当收到1个帧周期的反应数据后，将32位格局的ARINC数据分割为4个8位数据，经过UART0发送至上位机。当收到上位机指令时，进入串口中止，对指令数据进行解析后，改动相应的发送数据，以50 ms的帧周期发送操作指令给兵器体系，得到体系操作反应信息后经过串口发送至上位机。
串口通讯模块，可实时接纳兵器体系反应数据。机载兵器体系处理的数据方针，往往不是以单个数据为单位的，而是一组长度固定的数据，其间每一个数据包括着不同的地址信息和数据信息。这儿咱们称这组数据为一个数据帧，单片机在收完一个数据帧的数据后才将数据反应给上位机;上位机经过串口发送相应操作指令给单片机，单片机经过串口接纳中止接受指令，改动发送的指令数据，然后对兵器体系进行相关操作。
ARINC429规范数据与HS3282数据对应位联系如图6所示。
能够看出，ARINC429数据标号位与正常次序正好相反，要先发送高位后发送低位。ARINC429数据的高3位要后移至8-10位，发送和读取相应32位的ARINC数据时，要对相应位的数据进行移位和回转操作。
单片机固件程序流程图如图7所示。
上位机程序，选用VB言语编写了人机交互界面，如图8所示。运用MSComm控件，树立PC机与单片机之间的串口通讯。
发送指令时，上位机经过串口一次性发送32个8位数据给单片机，单片机将数据组合为8个32位的ARINC429数据，构成一个数据帧，在定时器的中止服务程序中，顺次存入HS3282的FIFO中后，发动发送，可一次性发送8个429格局数据给兵器体系。
接纳兵器体系反应数据时，上位机程序经过检测不同的标志位，可分离出8个不同的429数据。依据HS3282的2个凹凸16位数据与规范ARIN C429数据位对应联系，解分出相关兵器体系作业信息，显现在人机界面傍边。
上位机串口装备程序如下：
则InStrRev (BytReceived;’A0′)回来1，InStrRev (BytReceived;’A1′)回来9，每4个8位字符构成一个32位的ARINC429数据。每组数据的后2个8位数据对应规范ARINC429数据的14到29位。程序经过对标志位数据查找，确认数据位方位后，每组后2个数据位进行位解析和数据组合，可取得兵器体系的相关信息。
4 试验运用
该测控体系用于某型机载兵器的外场测验;其测控内容涵盖了机弹接口、部件功能、舵机体系等多个方面。测控首要界面如图9所示。
进行测验时，首要要给兵器体系和单片机顺次上电，单片机加电后主动发送自检指令给兵器体系。体系正常后，测控界面相关指示灯变绿。若出现反常，则相应反常部分指示灯变红。若自检成果一切正常，则可设置模仿方针给兵器体系，经过体系供气，解锁，以及引信解保，完结兵器体系一个战役进程的完好测验。该测控体系也可对舵机发送相关控制指令，改动兵器舵机的方位和俯仰角。舵机实时姿势信息，经过右侧的方位角和俯仰角文本控件实时显现。
本测控体系已运用于兵器体系挂载前的外场测验，实践标明该体系测验成果精确、安稳牢靠，完结了体系的经济化、小型化，也提高了体系的通用性和便携性。
5 定论
该测控体系选用C8051F340合作专用的接口转化芯片HS3282树立核算机与兵器体系之间的通讯，运用VB言语编写了上位机测控体系软件，以单片机为主控芯片，处理了RS232-与ARINC429接口的转化问题，完结了兵器体系信息的实时反应和上位机对兵器体系的模仿控制。在屡次外场测验中，顺利完结了兵器挂载前的检测。实践运用标明该测控体系具有测验精确、安稳牢靠、人机界面友爱等特色，到达了规划要求。
