طراحی و ساخت سیستمهای ارتباطی ناوبری قایق پرنده براساس استاندارد بین المللی

در این مقاله سیستمهای ارتباطی ناوبری قایق پرنده را با استفاده از پروتکل دریایی ARINC 429 طراحی می کنیم. بایستی توجه داشت که تطبیق امپدانسی طبقات مختلف - تبدیل سطوح منطقی در طبقات مختلف (سطوح ولتاژ) - سرعت ارسال و دریافت داده (نرخ بیت) تولید پالس برای ارسال داده - خواندن اطلاعات دریافتی از سیستم مخابراتی قایق پرنده - تبدیل بیت ها به اطلاعات و بالعکس - آشنایی کامل با 32 بیت دریافتی - دسته بندی و برچسب (lable) گذاری بیت ها هنگام ارسال - نحوه ارسال و دریافت داده روی خطوط به صورت تفاضلی - نحوه ی سنکرون کردن اختلاف فاز بین فرستنده و گیرنده - ساخت بیت توازن (parity) برای خطایابی و ... مطابق با استاندارد ARINC429 باشد. با توجه به پیچیدگی و گستردگی کنترل های موردنیاز و به منظور مجتمع نمودن مدار از تراشه های قدرتمند FPGA استفاده کردیم. اطلاعات 32 بیتی سریال را در هنگم دریافت موازی می کنیم و در هنگام ارسال 32 بیت موازی تولید شده را سریال کرده و روی خطوط ارسالی به صورت تفاضلی قرار دهیم با استفاده ازتراشه ی FPGA سخت افزارهایی طراحی کردیم که به طور مستقل و بدون اثرپذیری از یکدیگر و نویزپذیری کار خود را انجام دهند که با استفاده از تراشه های دیگر حتی میکروکنترلرهای صنعتی امکان پذیر نبود. پورتهای طراحی شده در این سیستم قابلیت ارسال و دریافت داده را با سرعتهای مختلف kbps100و50و12.5 دارا می باشند همچنین این پروژه بدلیل طراحی و ساخت کاملا ماجولاره قابلیت افزایش و کاهش تعداد پورتها برمبنای نیاز بدون تاثیر در عملکرد سیستم را دارا می باشد. در این پروژه سخت افزارهای طراحی شده در FPGA به زبان VHDL بوده و به آسانی قابل استفاده در سایر استانداردهای دریایی هستند. بدین صورت که با تغییر کد VHDL ایجاد شده میتوان تغییراتی مثل تعداد بیت ارسالی و دریافتی - سرعت دریافت و ارسال بیت ها - ترتیب قرار گرفتن بیتهای lable –parity-data و ... را در سیستم اعمال نمود و کد را با توجه به استاندارد جدید تغییر داد.

کلیدواژه ها:

استاندارد دریایی ARINC 429 ، FPGA ، سیستم مخابراتی ، فرستنده و گیرنده