TCN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計.pdf

1、軌道交通有著高效清潔的特點(diǎn)，使得其在如今能源匱乏城市擁擠的現(xiàn)代社會中得到了很大程度的重視，應(yīng)用也日趨廣泛。隨著技術(shù)的發(fā)展，在軌道交通車輛的應(yīng)用中，所需要傳遞的信息也越來越多，如控制命令、狀態(tài)信息、故障診斷和旅客信息等。如今一般使用列車通信網(wǎng)絡(luò)來傳遞這些信息。因此列車通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)研究也成為了現(xiàn)代列車以及城市軌道交通車輛研制的一個重要課題。 IEC—61375是IEC專門針對于列車通信而制定的列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，即TCN(Tra

2、in Communication Network)，這一標(biāo)準(zhǔn)將列車通信網(wǎng)絡(luò)分成了兩個子網(wǎng)，分別為用于連接可動態(tài)編組的車輛單元的列車級通信網(wǎng)絡(luò)WTB(Wired TrainBus)和用于連接車輛內(nèi)固定的設(shè)備的多功能車輛總線MVB(MultifunctionVehicle Bus)。本文主要針對用于傳輸重要狀態(tài)信息的過程數(shù)據(jù)，研究了WTB和MVB之間的網(wǎng)關(guān)。 本文從TCN理論分析著手，討論了網(wǎng)關(guān)所需要解決的問題，包括了數(shù)據(jù)的傳遞速率

3、匹配，幀格式轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)緩沖等。同時研究了FPGA邏輯設(shè)計和片上處理器系統(tǒng)SOPC的設(shè)計原則和方法，提出了兩種網(wǎng)關(guān)的芯片實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，并針對其中一種架構(gòu)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計的研究。使用片上嵌入式處理器NIOSⅡ以及自行設(shè)計的橋電路組成一個智能化控制系統(tǒng)，研究了相應(yīng)的軟件開發(fā)平臺和軟件開發(fā)方案，驗(yàn)證了方案的可行性，對列車通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計提供了有意義的方法。 使用片上集成的系統(tǒng)節(jié)省了板上空間，提高了系統(tǒng)的集成度和可維護(hù)性，減少器件則提高了系統(tǒng)