基于VME總線的MVB通信板的設計與開發(fā).pdf

1、軌道交通信號系統(tǒng)的安全性直接影響到列車能否安全可靠并且高效地運行,關系到廣大乘客的生命安全,為保證信號系統(tǒng)的安全性,對軌道交通安全計算機的各重要組成設備進行專門的研究與設計,具有重要的理論和實踐意義。
　　 列車通信網(wǎng)絡(TCN-Train Communication Network)近幾年在我國軌道交通領域被廣泛研究與應用,它集列車控制、故障診斷以及列車服務信息處理于一體,已成為現(xiàn)代高速列車控制系統(tǒng)的關鍵技術。它包括兩級總線:

2、絞線式列車總線(WTB)和多功能車輛總線(MVB)。
　　 本課題從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀出發(fā),針對當前國內(nèi)車載安全計算機MVB通信板的研究極少,軌道交通領域迫切需要此類設備這一問題,圍繞現(xiàn)代軌道交通運行信息傳輸?shù)膶崟r性及可靠性,將TCN網(wǎng)絡與車載安全計算機技術相結(jié)合,提出了一種帶有VME總線接口的MVB通信板的設計。此通信控制板連接不同類型的總線,包括VME總線和MVB總線,通過運行在其上的通信協(xié)議軟件,實現(xiàn)跨總線的數(shù)據(jù)傳輸。此外,還

3、提供多種方便的從機和通訊存儲器接口,包括UART串口、USB接口和以太網(wǎng)接口。
　　 首先,本文對運用到的相關技術理論進行研究,提出了整體設計方案。接著設計并完成了基于VME總線接口的MVB通信板硬件電路,最終給出了具體硬件實現(xiàn)。本設計采用三取二同步冗余計算單元結(jié)構(gòu),安全性,實時性滿足一般站場、路段的需要。系統(tǒng)以ARM控制器為核心,實現(xiàn)物理層信號的轉(zhuǎn)換,并通過運行在其上的通信協(xié)議程序,完成協(xié)議轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)跨總線的數(shù)據(jù)傳輸。

4、　　 其次,文章詳細闡述了通信板的軟件設計,通信板的軟件主要劃分為ARM主控器模塊,VME總線接口模塊和MVB總線控制器模塊,而ARM控制器模塊包
　　 括數(shù)據(jù)傳輸部分和通信接口部分。文中對各個模塊進行了框圖和流程圖說明,闡述了程序設計的關鍵點。
　　 最后,本文簡單介紹了調(diào)試和組網(wǎng)測試過程。通信板調(diào)試過程驗證了設計的正確性。為了驗證裝置能否正常地工作在MVB網(wǎng)絡下,在實驗室進行了進行符合現(xiàn)場應用的電氣中距離(EMD)