Arinc 429

Arinc 429 on ilma-aluksissa käytettävä avioniikan väyläprotokolla. Arinc 429:n määrittelystä selviää väylän fyysinen ja sähköinen rajapinta. 

Aeronautical Radio INC. (ARINC) on 1929 perustettu yhtiö, jonka perustivat neljä yhdysvaltalaista lentoyhtiötä yhtenäistämään ja kehittämään radioliikennettä ilmailussa. Vain lentoyhtiöt tai ilmailualan toimijat voivat olla yhtiön osakkeenomistajia. Tätä vastaan lähes kaikki lentoyhtiöt ja lentokoneet voivat käyttää ARINCin palveluja.

ARINC Spesifikaatio 429:n on kehittänyt ja sitä hoitaa Airlines Electronic Engineering Committee, AEEC, yhdessä lentoyhtiöiden, hallitusten ja ARINCin kanssa.

Arinc 429 yleiskatsaus
Arinc 429 on kaksijohtiminen point-to-point-tyyppinen väylä, joka on spesifioitu siviili-ilmailussa käytettävien lentokoneiden avioniikkaan. Johdintyyppi on määritelty kierretyksi parikaapeliksi.
Arinc 429 käyttää yksisuuntaista väylärakennetta, jolloin lähetys (Tx) ja vastaanotto (Rx) tapahtuvat eri porteista. Rakenne tunnetaan Mark 33 Digital Information Transfer Systeminä (DITS). Viestit liikkuvat nopeudella 12,5, 50(optio) tai 100 kbps. Lähetin lähettää aina joko 32-bittisiä sanoja tai nollaa. Vastaanottimia yhteen kierrettyyn pariin voi liittyä 20 kappaletta kerrallaan. Ketjussa voi siis olla vain yksi lähetin 20:tä vastaanotinta kohden.

Sähköiset ominaisuudet
Arinc-standardi tukee high-, low- ja null-jännitetasoja. Johtokoodi on Bipolar-RZ, jossa 1 tarkoittaa puolen bitin mittaista jännitteen high-tasoa ja 0 vastaavasti puolen bitin mittaista low-tasoa. Tällä muodolla väylän kello kulkee viestin mukana ja on tahdistettavissa myös pitkistä 0- ja 1-tiloista. Jännitteet väylässä ovat 10 V yhden voltin toleranssilla kahden johtimen välillä. Täten jos toisessa johtimessa on +5 V, on toisessa johtimessa silloin -5 V.
HI tulisi olla 7,5 V...11 V kahden johtimen välillä.
NULL tulisi olla 0,5...-0,5 kahden johtimen välillä.
LO tulisi olla -7,5 V...-11 V kahden johtimen välillä.

Data-lauseen sisältö
Jokainen ARINC-sana sisältää viisi kentää. Nämä ovat:
pariteetti
merkki/tila -matriisi
data
lähde- ja kohdetiedot
etiketti

Pariteetti on bitti 32. Pariteetin arvo on 1 tai 0 riippuen viestin yhteenlasketusta arvosta. Tarkoituksena on saada jokainen viesti joko parilliseksi tai parittomaksi. Jos viesti on pariton vaikka sen kuuluisi olla parillinen, tiedetään että viestiin on tullut virhe.

Bitit 31 ja 30.
Merkki/tila -matriisissa (Sign/Status Matrix) ilmoitetaan datan luonne.
OP (Operate) - Ilmoittaa että saapuvaa dataa tulisi käsitellä luotettavana.
TEST - Ilmoittaa että saapuva data on lähtöisin testistä.
FAIL - Ilmoittaa laiteviasta.
NCD (No computed data) - Ilmoittaa että data puuttuu jostain muusta syystä kuin siitä että laite olisi rikki. Esimerkiksi autopilotti ilmoittaa NCD kun se on OFF-tilassa.
SSM voi myös ilmaista datan etumerkin tai esimerksi ilmansuunnan, joka liittyy olennaisesti dataan.

Bitit 11–29.
DATA voi olla koodattu BCD- tai BNR-muotoon. Koodauksia voidaan käyttää myös sekaisin.

Bitit 10 ja 9 kertovat, mihin vastaanottimeen data on tarkoitettu.

Bitit 8–1.
Etiketti on tarkoitettu laitteen tunnistamiseen. Lentokoneessa on useita erityyppisiä laitteita, joilla on omat ID-numerot. Lisäksi laitteilla on omat sarjanumerot. Esimerkkejä erityyppisistä laitteista on lennonhallintatietokone (FMC), hyrrätaso, polttoainetankit, renkaanpaineiden monitorointi ja GPS-sensorit.

Lähetystapa
Jokaisen sanan vähiten määräävä bitti lähetetään ensimmäisenä lukuun ottamatta etikettisanaa (label). Etiketti lähetetään ennen dataa. Bittien lähetysjärjestys on seuraavanlainen: 8,7,6,5,4,3,2,1,9,10,11,12,13...32.

Lähteet

Condor Engineering, Arinc 429 Protocol Tutorial

Standardit
Avioniikka