航电总线接口革命

航空电子总线传统上发展缓慢，部分原因是需求变化如此之慢，部分原因是开发、认证和维护的成本。随着新飞机的发展，对新总线架构的需求也在不断发展。这可以从JSF和ARINC 664采用光纤通道中看出，也称为AFDX用于新的波音和空中客车飞机类型。

航空电子总线传统上发展缓慢，部分原因是需求变化如此之慢，部分原因是开发、认证和维护的成本。随着新飞机的发展，对新总线架构的需求也在不断发展。这可以从JSF和ARINC 664采用光纤通道中看出，也称为AFDX用于新的波音和空中客车飞机类型。一些总线虽然在技术上非常适合时间触发协议（TTP），但采用缓慢，可能只在利基应用中使用。然而，尽管变化速度可能很慢，但市场的性质仍然为嵌入式计算供应商在封装、软核和测试设备方面留下了大量创新空间。

航空电子设备架构通常将飞行安全关键元素（如主飞行控制、驾驶舱、起落架等）与不太关键的元素（如机舱环境、娱乐以及军用飞机的任务系统）分开。这种分离提供了不那么繁重的初始认证，并允许增量添加，这是出于监管原因通常需要的，而无需完全重新认证。通过集成系统方法可以显着节省重量和功耗，使用集中计算支持在安全分区中运行的各个应用程序，关键和非关键数据共享同一总线。其中最广泛采用的是ARINC 664。

其他安全关键型总线技术也提供相同的功能。例如，TTP 旨在为总线上的参与者组（例如节点）提供时域分离。 TTP 可以支持单个固定组或多个组;每个组和每个组中的每个参与者都允许在总线上安排时间段，以确保每个参与者始终有时间完成其数据传输。TTP 还可以检测预定的参与者是否在场并正常工作;它可以检测传输错误并容忍故障节点。MIL-STD-1553B在调度总线流量方面同样具有确定性，但TTP更加灵活和强大。然而，MIL-STD-1553B在军用航空电子设备和任务系统中根深蒂固。由于这种广泛使用，它仍然是许多升级和改进计划的首选媒介。

嵌入 MIL-STD-1553B

典型的基于 COTS 的军用航空电子子系统使用在机箱中配置的 VMEbus、CompactPCI 或 VPX 等模块。以模块化形式向这些子系统添加 MIL-STD-1553B 接口是一项关键要求，PMC 外形是首选。其他解决方案包括 SBC 或整个专用模块上的小型夹层，在单个子系统中添加八个或更多双冗余接口。但是，小型嵌入式子系统现在可以使用最新一代FPGA作为片上系统（SoC）实现。这为 COTS 供应商创造了为单个或多个远程终端、总线控制器和总线监视器功能提供 1553 IP 核的机会，从而将 COTS 的价值主张远远扩展到传统电路板供应商之外。

ExpressCard 上的航空电子接口

随着航空电子接口新应用的不断发展，总线分析仪在测试和验证过程中发挥着重要作用。与许多市场领域类似，笔记本电脑已成为无处不在的测试工具，当连接到测试台或飞机系统时，可以轻松支持显示、记录和分析、模拟和回放这四种基本分析仪功能。直到最近，笔记本电脑的PCMCIA插槽一直用于连接到被测系统。然而，PCMCIA正在迅速被新的ExpressCard标准所取代。这用PCI Express取代了PCMCIA的并行接口，在性能和带宽方面提供了显着的改进，以及与许多其他形式的嵌入式计算技术的兼容性。

尽管体积小，但ExpressCard可以支持双冗余AFDX端口，记录所有总线流量，并配有64位时间标记和IRIG-B，用于与外部时间源同步。RAF-EC AFDX ExpressCard 模块（图 1）设计用于航空电子总线分析仪，以及用于 MIL-STD-1553B 和 ARINC 429 的兄弟 ExpressCard 产品。RAF-EC和MIL-STD-1553B软芯由GE Fanuc智能平台公司生产。

虽然航空电子总线似乎被技术变革的步伐抛在了后面，但航空电子架构不能如此迅速地变化是有充分经济和安全原因的。为汽车行业开发的TTP等适当的新技术，即使经过RTCA要求的认证，从其本土市场迁移的速度也很慢。然而，技术变革的步伐将确保竞争性创新将继续完善和改善COTS市场上可用的航空电子总线产品的选择。

审核编辑：郭婷