多功能車輛總線接口卡的設(shè)計(jì).pdf

1、多功能車輛總線（MVB）接口卡是列車通信網(wǎng)絡(luò)中重要的通信設(shè)備。接口卡連接不同類型的總線，通過(guò)運(yùn)行在其上的通信協(xié)議軟件，完成協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)跨總線的數(shù)據(jù)傳輸。 本文分析了接口卡的軟件層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)功能將其劃分成初始化，實(shí)時(shí)協(xié)議和CAN應(yīng)用三大模塊，其中實(shí)時(shí)協(xié)議是重點(diǎn)。實(shí)時(shí)協(xié)議又分為過(guò)程數(shù)據(jù)和消息數(shù)據(jù)服務(wù)兩大模塊。本文針對(duì)實(shí)時(shí)協(xié)議設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)：鏈路層接口模塊和消息數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。鏈路層接口模塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是共享存儲(chǔ)器訪問(wèn)

2、的設(shè)計(jì)。共享存儲(chǔ)器位于鏈路層和實(shí)時(shí)協(xié)議之間，存儲(chǔ)過(guò)程數(shù)據(jù)集和消息包，允許鏈路層和實(shí)時(shí)協(xié)議并發(fā)訪問(wèn)。共享存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就在如何實(shí)現(xiàn)并發(fā)訪問(wèn)，涉及到兩個(gè)模塊間的交互和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，鏈路層接口的設(shè)計(jì)需要和底層MVB模塊協(xié)同，是項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)。共享存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)有二，要優(yōu)先滿足MVB模塊對(duì)共享存儲(chǔ)器的讀寫需求（實(shí)時(shí)性要求），其次要滿足CPU對(duì)數(shù)據(jù)集操作的完整性要求。本文放棄了純粹的CPU等待方案，通過(guò)使用單口RAM，設(shè)計(jì)

3、適當(dāng)?shù)臅r(shí)序完成數(shù)據(jù)的讀出；通過(guò)寫FIFO完成鏈路層的寫入。實(shí)驗(yàn)證明，該方案很好的滿足了協(xié)議要求。消息數(shù)據(jù)模塊按照OSI網(wǎng)絡(luò)模型分為會(huì)話層，傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層。本文為會(huì)話層設(shè)計(jì)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)機(jī)；為傳輸層設(shè)計(jì)了事件狀態(tài)機(jī)和超時(shí)狀態(tài)機(jī)；將網(wǎng)絡(luò)層分解成發(fā)送任務(wù)和路由任務(wù)。根據(jù)各層的不同功能，將消息數(shù)據(jù)模塊劃分為不同的任務(wù)和接口調(diào)用。 接口卡開(kāi)發(fā)已經(jīng)完成，與多種MVB從設(shè)備進(jìn)行互連，順利通過(guò)了項(xiàng)目驗(yàn)收。軟件工作穩(wěn)定，性能可靠，各項(xiàng)指標(biāo)