[發(fā)明專(zhuān)利]一種航空總線數(shù)據(jù)的編碼解碼方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010610296.0
• 申請(qǐng)日: 2010-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102075290A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建東;吳勇;史國(guó)慶;朱建民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L1/00
• 分類(lèi)號(hào): H04L1/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種編碼解碼方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代飛機(jī)中，航空電子系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)間總線信息的傳輸涉及到數(shù)據(jù)的編碼解碼問(wèn)題。在數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中，源節(jié)點(diǎn)需要將原始物理數(shù)據(jù)編碼成總線可傳輸?shù)淖?字節(jié)形式，經(jīng)過(guò)總線傳輸?shù)竭_(dá)目的節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)需要將數(shù)據(jù)解碼為原始物理量，便于用戶操作。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于不同的數(shù)據(jù)傳輸總線(如ARINC429總線、1553B總線、RS232/422/485總線)的接口控制文件(Interface?Control?Document，ICD)定義形式不同，其數(shù)據(jù)的編碼解碼方法也有所差異，如對(duì)于32位數(shù)據(jù)的傳輸，要采用32位編碼解碼制，而對(duì)于16位或8位數(shù)據(jù)的傳輸，就要采用16位或8位的編碼解碼方法，上述方法在其可用領(lǐng)域內(nèi)還沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這就導(dǎo)致了編碼解碼方法的通用性差，即對(duì)于不同位數(shù)的數(shù)據(jù)編碼解碼要采用不同的編碼解碼方法。另外，在現(xiàn)有的編碼解碼方法中，數(shù)據(jù)的符號(hào)位一般只能設(shè)在最高位，缺乏靈活性，也不便于數(shù)據(jù)的整合。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)重用性差和不夠靈活的不足，本發(fā)明提供一種通用的航空總線數(shù)據(jù)編碼/解碼方法及其實(shí)現(xiàn)，可以完成32位(ARINC429數(shù)據(jù))、16位(1553B數(shù)據(jù))和8位(RS232/422/485數(shù)據(jù))的編碼/解碼，同時(shí)該方法可以把符號(hào)位編碼在數(shù)據(jù)的任何位置，并且可設(shè)置多位數(shù)據(jù)位作為符號(hào)位。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下。

編碼方法包括以下步驟：

步驟一、確定待編碼數(shù)據(jù)的所有屬性。根據(jù)ICD可知，這些屬性包括編碼后數(shù)據(jù)的有效值最高位為D_h、最低位為D_l、最低位權(quán)值為Q、符號(hào)矩陣(數(shù)據(jù)符號(hào)矩陣用m_GEZ和m_LTZ表示，為32位整數(shù)，其中符號(hào)矩陣m_GEZ恒為0x00000000。若數(shù)據(jù)為有符號(hào)數(shù)，且D_i位為符號(hào)位，則符號(hào)矩陣m_LTZ對(duì)應(yīng)的D_i位為1，其他位全為0；若數(shù)據(jù)為無(wú)符號(hào)數(shù)，則符號(hào)矩陣m_LTZ為0x00000000)、數(shù)據(jù)的最大值m_Max、數(shù)據(jù)的最小值m_Min。

步驟二、確定待編碼數(shù)據(jù)的數(shù)值。設(shè)待編碼數(shù)據(jù)為浮點(diǎn)數(shù)v，若v大于或等于m_Max，則v取為m_Max；若v小于或等于m_Min，則v取為m_Min；若v在m_Max和m_Min兩者之間，則v不變。

步驟三、設(shè)v1、v2、v3、v4、S1為中間變量，且為雙字。考慮到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的舍入誤差，采用以下提供精度算法：v為非負(fù)數(shù)時(shí)，將(v/Q+0.5)取整后賦給v1；v為負(fù)數(shù)時(shí)，將(v/Q-0.5)取整后賦給v1。

步驟四、先把1L(表示無(wú)符號(hào)的長(zhǎng)整數(shù)0x00000001)左移D_l位，將得到的結(jié)果與v1相乘再賦給v2，同時(shí)計(jì)算出編碼后數(shù)據(jù)所占的有效數(shù)據(jù)位數(shù)nBits，nBits＝D_h-D_l+1。進(jìn)一步，計(jì)算編碼后有效數(shù)據(jù)位的最大值，并將其左移D_l位，所得結(jié)果為雙字Mask，即Mask＝((1L＜＜nBits)-1)＜＜D_l，然后把v2和Mask作與運(yùn)算，將所得結(jié)果賦給v3。

步驟五、符號(hào)處理。將m_GEZ與m_LTZ作異或運(yùn)算，結(jié)果賦給雙字Sign。當(dāng)v是非負(fù)數(shù)時(shí)，把Sign與m_GEZ作與運(yùn)算，結(jié)果賦給S1；當(dāng)v是負(fù)數(shù)時(shí)，把Sign與m_LTZ作與運(yùn)算，結(jié)果賦給S1。最后將v3與S1作或運(yùn)算，并將結(jié)果賦給v4。

步驟六、v4數(shù)據(jù)即為編碼結(jié)果。

解碼方法包括以下步驟：

步驟一、確定待解碼數(shù)據(jù)的所有屬性。根據(jù)ICD可知，這些屬性包括解碼后數(shù)據(jù)的有效值最高位為D_h、最低位為D_l、最低位權(quán)值為Q、符號(hào)矩陣(數(shù)據(jù)符號(hào)矩陣用m_GEZ和m_LTZ表示，為32位整數(shù)，其中符號(hào)矩陣m_GEZ恒為0x00000000。若數(shù)據(jù)為有符號(hào)數(shù)，且D_i位為符號(hào)位，則符號(hào)矩陣m_LTZ對(duì)應(yīng)的D_i位為1，其他位全為0；若數(shù)據(jù)為無(wú)符號(hào)數(shù)，則符號(hào)矩陣m_LTZ為0x00000000)、數(shù)據(jù)的最大值m_Max、數(shù)據(jù)的最小值m_Min。

步驟二、計(jì)算需要解碼的有效數(shù)據(jù)位數(shù)nBits＝D_h-D_l+1。

步驟三、計(jì)算解碼前有效數(shù)據(jù)位的最大值Mask，即Mask＝(1I＜＜nBits)-1。