航空・宇宙関連の電子機器で使用される特殊なデータバス、スタンダード(標準)について紹介します。

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電気特性

ARINC 429の電気特性

ARINC 429データ・バスは、32ビット・ワードを送信するために、2本の信号線を使用します。 シーケンシャル・ワードの送信は、NULL(0V)の少なくとも4ビット倍で分離されます。 これは、独立のクロック信号線の必要性を除去します。この信号が、自己クロック信号として知られる理由です。

公称送信電圧は、正、または負の何れかの極性で、配線間(差分)で10±1Vです。したがって、各信号の区間は、+5Vと-5Vの間です。ある区間が+5Vである場合、他のものは逆に-5Vです。 1つの線は、“A”(または“+” 、または“HI”)サイドと呼ばれ、もう1つは、“B”(または“-”、または“LO”)サイドです。これは、bipolar return-to-zero(BPRZ)エンコードとして知られます。 合成信号状態は、3段階のいずれかの状態になります。

  • HI:2線(AとB)間で7.25~11Vの間が測定される
  • NULL:0.5~-0.5の間(AとB)
  • LO:-7.25~-11Vの間(AとB)

受信電圧は、ライン長とバスに接続される受信機の数に依存します。20台以下の受信機が単一のバスに接続することができます。 各バスが非同期である以上、システムは、応答、またはメッセージを送ることが要求される場合、自身の送信バスを持つ必要があります。

送受信回路は、ハイ・ロー状態間のヌル遷移を確実に送信、および検知するように設計されなければなりません。 パラメータは、参考文書2で定義されたように、運用のタイプで変わります。 スルー・レートと許容誤差は、100Kと12.5Kの両データ・レートに対して、図1で示されています。

ARINC 429ビット・エンコーディングの例

図1 ARINC 429ビット・エンコーディングの例


表2 ARINC 429の特性概要
電気特性
電圧レベル、グランドに対する各区間 +5V、0V、-5V
電圧レベル、区間A 対 区間B +10V、0V、-10V
ビット・エンコーディング Bipolar Return to Zero
ワード・サイズ 32 bit
ビット・レート 100 K、または12.5 Kbit/s
高速スルー・レート 1.5 ± 0.5 μsec
低速スルー・レート 10 ± 5 μsec

バストポロジ

ARINC 429は、非常にシンプルなポイント・トゥ・ポイント・プロトコルです。配線ペア上には、1台の送信機のみが存在することができます。 送信機は、32ビット・データ・ワードか、またはNULL状態を常に送信しています。配線ペア上には、少なくとも1台の受信機が存在します。最大20台まで存在することができます。

ほとんどの場合、ARINCメッセージは、単一のデータ・ワードで構成されています。ワードのラベル・フィールドは、残りのワードに含まれるデータの型を定義します。

バスドロップ接続

バスドロップ接続



スター接続

スター接続



マルチプルバス接続

マルチプルバス接続

ビット・タイミングとスルー・レート

スルー・レートは、ARINC波形の上昇、および下降時間を意味します。特に、ARINC信号がパルスの前方、および後方エッジ上の10%~90%電圧点に上昇するのにかかる時間量を指します。図2を参照してください。

表3 ARINCのビット特性
パラメータ 高速 低速
ビット・レート 100 Kbits/sec 12.5 K-14.5 Kbit/sec
時間Y(1 bit) 10 μsec ± 2.5% 1 ÷(ビット速度) μsec ± 2.5%
時間X 5 μsec ± 5% Y/2 μsec ± 5%
パルス上昇時間 1.5 ± 0.5 μsec 10 ± 5 μsec
パルス下降時間 1.5 ± 0.5 μsec 10 ± 5 μsec

スルー・レートとビット・タイミング・ダイアグラム

図2 スルー・レートとビット・タイミング・ダイアグラム

バス・インピーダンス

伝送媒体は、一般的に78Ωのツイストペア・ケーブルが使用される 送信機の出力インピーダンスは、ARINC 429特性の 75Ω±5Ωに合わせる。 これは、線A、線Bで等しく分割され各送信機出力と直結に 37.5Ωを必要とする 受信機の有効入力インピーダンスは、8kΩです。これにより最大のバス負荷は、400Ω(20×8kΩ 受信機並列)になります。

バス・インピーダンス

バス・インピーダンス

バス容量

航空機間配線を含む総システム容量許容差は、低速ARINC429の許容値は 30nFです 高速ARINC429の許容値は 10nFです 実際には、3~5台の受信機を送信機に接続し、許容される容量を超えないようにして下さい

バス容量

バス容量

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