ARINC825规范简介

机载CAN网络通用标准

ARINC825规范全称为机载CAN网络通用标准（The General Standardization of CAN for Airborne Use）。顾名思义，ARINC825规范是建立在CAN物理网络基础上的高层规范。CAN网络使用共享的双绞电缆传输数据，在航空航天领域应用中能够有效地节省重量。同时，CAN物理层协议还提供了错误恢复和保护机制，从而能适应有高可靠性要求的应用场景。新一代的商用飞机，例如空客A380和波音787，都在多个子系统中使用了CAN网络，包括驾驶舱系统、发动机控制及飞行控制系统等。为了使CAN网络能够更好、更简单的与其他机载网络协同工作并互相通信，航空公司电子工程委员会(Airlines Electronic Engineering Committee)推出了ARINC825规范。该规范的最新版本为2011年7月发布的ARINC Specification 825-2版本。

物理层接口

为了确保可靠的通信，ARINC825的电气特性、总线收发条件、数据率等规定均符合ISO 11898标准。规范中还特别强调了每一位的时序计算及电磁兼容性。ARINC825支持以下数据率：1Mb/s、500Kb/s、250Kb/s、125Kb/s及83.333Kb/s。

逻辑通信通道

ARINC825规范对CAN 2.0B扩展帧的29位标识进行了划分。其中高3位被用于逻辑通信通道（LCC, Logical Communication Channels）标识，按优先级从高到低依次为异常事件通道（EEC）、正常工作通道（NOC）、节点服务通道（NSC）、用户自定义通道（UDC）、测试与维护通道（TMC）及CAN基本帧兼容通道（FMC）。其中EEC和NOC通道用于多播（Any-to-Many）通信，NSC和TMC通道用于端到端（Peer-to-Peer）通信。ARINC825规范对29位标识的划分如图1所示，ARINC825规范关于逻辑通信通道的定义如图2所示（图片来自维基百科）。

ARINC825板卡支持EEC、NOC、NSC、TMC通道上的数据传输。

带宽管理

ARINC825引入了CANaerospace中的定时触发总线调度（Time Triggered Bus Scheduling）机制，对网络上的数据传输带宽进行管理。带宽管理主要适用于在NOC通道上进行的周期性数据传输。整个网络的数据传输周期（在一个周期内，每个数据包至少能得到一次传输机会）称为一个Major Frame（主时间帧），它包含若干个Minor Frame（基本时间帧）。Minor Frame是ARINC825规范中进行带宽管理的最小时间单位。总线上传输最频繁的数据包在每个Minor Frame能得到一次发送机会。Minor Frame的计时是由各节点自己完成的，不需要和其他节点同步。各节点在运行时识别当前所在的Minor Frame，并按照调度表完成规定的传输任务。一个带宽管理的例子如图3所示（图片来自维基百科）。