GARMIN-G1000论文：GARMIN-G1000系统总线分析与数据转换平台研究

GARMING1000论文：GARMING1000系统总线分析与数据转换平台研究【中文摘要】本文内容来源于实际的工程项目---GARMING1000系统修理技术研究。该项主要任务是自主研制一套集测试、诊断、维修于一体的GARMING1000系统维修平台,以达到对飞行学院所有装备了G1000航空电子系统的飞机实时维修的。同时,打破国外技术封锁,为我国通用航空维修做出重要贡献。本文主要分析了GARMING1000系统及其内部总线规范。同时,利用VC++和LPC2132单片机探索性地实现了该项目中数据转换平台设计的一个关键环节,包括硬件设计、软件设计和上位机的设计等。本文首先在对整个维修平台结构、原理分析的基础上,介绍了各个模块的原理和功能。其次,整个项目很重要的一部分是分析GARMING1000系统内部总线的交联和传输规范,并对GARMING1000系统内部总线接口信号进行了测试总结,这些信号包括数字信号、模拟信号、离散信号及电源信号等。最后,根据分析结果,对几种具有代表性的信号实现了数据转换平台的设计。其中,硬件设计主要包括MCU最小系统电路设计、外围控制电路设计、液晶显示设计等;软件设计主要包括程序初始化、串口接收、解码校验、完成控制和实现等设计;上位机设计主要用MSComm控件实现了串口的通讯功能。【英文摘要】Thisarticlecomesfromtheactualcontentoftheproject---theresearchofGARMING1000systemrepairtechnology.Theproject’smaintaskistodevelopasetofindependenttesting,diagnosisandmaintenanceplatformoftheGARMING1000systemtomeetairplanesequippedwiththeG1000avionicssystemofCivilAviationFlightUniversityofChina,real-timemaintenancepurposes.Atthesametime,breakingtheblockadeofforeigntechnologyandmakinganimportantcontributiontoChina’sgeneralaviationmaintenance.ThesystembusesinsideofGARMING1000wereanalyzedinthispaper,andakeypartofthedataconversionplatformwasexploratoryachievedbyusingVC++andLPC2132microcontrollers,includinghardwaredesign,softwaredesignandthedesignofthehostcomputer.Firstofall,basingontheanalysisofthemaintenanceplatformonthestructureandprinciple,theprinciplesandfunctionsofeachmodulewasdescribedinthepaper.Secondly,animportantpartoftheprojectistoanalyzetheGARMING1000crosslinkingwithinthesystembusesandtransmissionspecifications,andthetestofGARMING1000systeminternalbusesweresummarized,thesesignalsincludingdigitalsignals,analogsignals,discretesignalsandpowersignalsandsoon.Finally,adataconversionplatformdesignwasachievedbasedontheanalysisofseveraltypicalsignals.Amongthem,thehardwaredesign,includingminimumsystemMCUcircuitdesign,theexternalcontrolcircuitdesign,liquidcrystaldisplaydesign;softwareincludesproceduresforinitialization,theserialporttoreceive,decodeverification,completedesigncontrol,andrealization;PCdesignedprimarilywithMSCommcontrolimplementstheserialcommunicationfunction.【关键词】GARMING1000LPC2132单片机总线分析数据转换平台VC++【英文关键词】GARMING1000LPC2132microcontrollerdataconversionplatformVC++【目录】GARMING1000系统总线分析与数据转换平台研究

摘要

5-6

Abstract

6

第一章绪论

10-23

1.1课题研究现状及课题的研究意义

10

1.2课题整体设计要求

10-11

1.3GARMING1000整机组件检测系统设计思路

11-20

1.3.1信号模拟机的功能与原理

13-14

1.3.2系统选择面板的功能与原理

14

1.3.3信号转换模块的功能与原理

14-15

1.3.4主控计算机的工作功能与原理

15-20

1.4本论文的主要工作

20-21

1.5本文结构安排

21-23

第二章GARMING1000系统介绍

23-41

2.1GARMING1000系统概述

23

2.2GARMING1000系统各主要LRU的功能及交联情况

23-36

2.2.1飞行测量系统

23-25

2.2.2通讯/导航设备

25-26

2.2.3显示设备/人机界面

26-36

2.3GARMING1000系统主要LRU组件的接口信息

36-41

2.3.1GIA63组件背部全部接口信息

36-40

2.3.2GARMING1000系统信号总结

40-41

第三章GARMING1000系统主要总线规范研究

41-52

3.1RS-232的传输规范研究

41-45

3.1.1RS-232定义

41

3.1.2RS-232C的接口标准

41

3.1.3连接器的机械特性

41-42

3.1.4RS-232的电气特性

42-43

3.1.5RS-232C的传输规定

43-44

3.1.6RS-232的不足

44-45

3.2RS-485的传输规范研究

45-46

3.2.1RS-485的接口定义

45

3.2.2RS-485的电气特性和传输规范

45-46

3.3ARINC429的传输规范研究

46-48

3.3.1传输方式

47

3.3.2驱动能力

47

3.3.3调制方式

47

3.3.4传输速率

47

3.3.5同步方式

47-48

3.3.6通信控制

48

3.4各总线在G1000系统组件中的应用

48-52

第四章数据转换平台硬件的设计与实现

52-79

4.1MCU芯片的选择

52-55

4.1.1LPC2132硬件指标

53-54

4.1.2LPC2132结构功能描述

54-55

4.1.3LPC2132的应用范围

55

4.2系统电路设计

55-59

4.2.1LPC2132电源部分

56-57

4.2.2LPC2132系统时钟部分

57-58

4.2.3复位电路

58-59

4.2.4MJTAG接口电路

59

4.3外围控制部分

59-69

4.3.1继电器

59-61

4.3.2芯片ULN2803

61-64

4.3.3串口转USB部分

64-69

4.4液晶显示模块

69-79

4.4.1LCD12232F液晶显示器概述

69-70

4.4.2LCD器件的驱动原理

70-71

4.4.3汉字和ASCII字符的显示原理

71

4.4.4LCD12232F主要引脚的说明

71-72

4.4.5模块主要硬件构成

72-73

4.4.6接口的时序图

73-74

4.4.7指令说明

74-76

4.4.8LCD12232坐标显示关系

76-78

4.4.9LCD12232F模块接口图

78-79

第五章数据转换平台软件的设计与实现

79-89

5.1软件设计准则与注意事项

79-80

5.2程序流程图

80-81

5.3程序具体实现

81-89

5.3.1程序初始化

81

5.3.2时钟设置

81-83

5.3.3串口部分

83-84

5.3.4显示部分

84-86

5.3.5控制部分

86-89

第六章上位机的设计与实现

89-96

6.1VC++的特点

89

6.2MSComm控件实现串口通讯

89-91

6