基于FPGA的MVBC設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、隨著動(dòng)車組的日益普及，列車上傳輸?shù)男畔⒘坎粩嘣鲩L(zhǎng)，列車通信網(wǎng)絡(luò)(TCN)將扮演越來(lái)越重要的角色。列車通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，即IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)，將列車通信網(wǎng)絡(luò)分為兩部分：聯(lián)接各節(jié)可動(dòng)態(tài)編組車輛的鉸鏈?zhǔn)搅熊嚳偩€WTB和聯(lián)接車輛內(nèi)固定設(shè)備的多功能車輛總線MVB。在國(guó)內(nèi)列車上應(yīng)用的MVB相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)大多從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)對(duì)這方面技術(shù)的研究和開發(fā)應(yīng)用處于起步階段，尚無(wú)法打破外國(guó)的壟斷。這不利于研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的列車通信設(shè)備，影響了我國(guó)列車通信

2、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，阻礙了我國(guó)制定自己的列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的步伐。
　　 基于上述原因，本文研究了TCN協(xié)議并深入分析了MVB技術(shù)。根據(jù)TCN協(xié)議規(guī)定，與MVB總線聯(lián)接的設(shè)備共分為5類，每類設(shè)備都必須通過(guò)總線控制器掛到MVB上。MVB技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于研制MVB總線控制器(MVBC)。本文在理解消化TCN協(xié)議的基礎(chǔ)上，提出了采用FPGA實(shí)現(xiàn)MVBC的方案。此方案在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了2、3、4類MVB設(shè)備控制器的功能。
　　 根據(jù)

3、TCN協(xié)議，將MVBC劃分為八大功能模塊：編碼模塊、譯碼模塊、報(bào)文分析模塊、內(nèi)部寄存器模塊、主控制單元、中斷邏輯、通信存儲(chǔ)控制器和地址邏輯，并采用Venlog硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)上述各模塊的RTL電路設(shè)計(jì)。本文重點(diǎn)設(shè)計(jì)了編碼模塊、中斷邏輯、通信存儲(chǔ)控制器以及地址邏輯模塊，并使用ISE集成開發(fā)環(huán)境和Synplify Pro綜合工具對(duì)這些模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)綜合，最后在ModelSim仿真平臺(tái)上仿真驗(yàn)證了這些模塊。
　　 在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，仿