AT89C52单片机与ARINC429航空总线接口设计

　　1 DEI1016的主要功能

　　DEI1016是Device Engineering Incorporated 生产的一种可支持ARINC429航空总线协议的串行接收、发送器件。该器件的主要功能如下：

　　●串行数据字长为32或25位;

　　●串行数据速率为100kbps或12.5kbps;

　　●具有独立的收、发电路;

　　●两个独立的接收器可直接与ARINC429总线接口;

　　●具有串/并接收数据转换，和并/串发送数据转换功能;

　　●对接收的数据可进行奇偶状态校验;并可对发送数据奇偶状态进行设置;

　　●可自动产生字与字之间的间隔;

　　●采用单一+5V供电。

　　2 DEI1016的工作原理

　　DEI1016的引脚功能及特点以前已有介绍，现仅对该器件的工作原理作以描述。

　　2.1 DEI1016的复位及初始化

　　电路上电后，首先在MR引脚施加200μs的低电平脉冲以使DEI1016复位，然后把控制字写到16位数据总线上，这样，在LDCW引脚施加低电平便可把控制字写入到控制字寄存器，尔后便可接收和发送数据。

　　2.2 DEI1016的数据发送过程

　　DEI1016的数据发送时序如图1所示。发送数据时，首先应查询TXR引脚是否为高电平，若是高电平，表明发送存储器已空;此时置ENTX引脚为低电平可停止发送数据，并把要发送的数据写到16位数据总线上。之后，若要发送数据字1，则置LD1为低，LD2为高;若发送数据字2，则置LD1为高，LD2为低此时再查询TXR引脚是否为低电平，若为低电平，表明发送数据已装载到存储器中，此时再置ENTX引脚为高电平即可发送数据。DEI1016的发送存储器最多可装载8个32位字长的数据，DEI1016采用的是先进先出的发送顺序。

　　2.3 DEI1016的数据接收过程

　　DEI1016的数据接收时序如图2所示。当接收器1接收到数据后，系统会置DR1为低电平;而当接收器2接收到数据后，系统将置DR2为低电平。欲使接收器1将接收数据的字1送至16位数据总线上，应先置SEL为低电平，再置OE1为低电平且置OE2为高。而后再置SEL为高电平，便可将字2送至16位数据总线。要使接收器2的数据送至16位数据总线上，则置OE2为低电平，OE1为高电平即可。

表1 74LS373功能表

　　3　AT89C52与DEI1016的接口设计

　　AT89C52(U1)8位微控器与DEI1016的16位数据总线进行数据交换时，必须先利用锁存器来锁存数据。其接口电路框图见图3。发送数据时，U1先把要发送的数据分成低8位和高8位送出，并进入U3、U4锁存，尔后再把16位数据一同送至DEI1016U2的数据总线上。U3、U4、U5、U6均选用74LS373芯片，它们的内部均由D锁存器和三态输出门组成，其功能表如表1所列。当OE为低电平，且G为高电平时，输出Q与输入D之间为直通方式。而当OE为高电平，且G由高电平跳变为低电平后，D端输入数据被D锁存器锁存，之后即使D端(P0口)输入数据再发生变化，也不会影响已锁存的数据。如果OE为低电平，系统将输出原先锁存的数据。为了锁存低8位数据，需要由U1的WR和地址选通信号Y7(由译码器U7译出)经或非门U8去控制U3的G端。实际上，只有U1在执行写操作时， WR和Y7才同时为低电平，而此时低8位数据才能被U3暂时锁存。高8位数据的锁存与此类似M，U1的P3.4由高变低可打开U3、U4的输出门，从而使U3、U4把数据送至U2的数据总线，当U1的P1.3或P1.4由高变低以把16位数据装入发送存储器后，P3.4会由低变高，此时U3、U4输出为高阻抗状态，但不会影响U2的数据输出状态。其发送程序如下：