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基于TCN的列车通信网络系统研究

刘文清  
【摘要】: 随着嵌入式微机控制技术和现场总线技术的发展,现代列车的过程控制已从集中型的直接数字控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统。基于分布式控制的MVB(多功能车辆总线)是IEC61375-1(1999)TCN(列车通信网络国际标准)的推荐方案,它与WTB(绞线式列车总线)构成的列车通讯总线具有实时性强、可靠性高的特点。 列车车辆的现代化的发展趋势与可靠性、安全性、通讯实时性的要求使MVB逐渐成为下一代车辆的通讯总线标准。适合用作车辆总线,对于固定编组的列车,MVB也可以用作列车总线。 随着系统集成技术的不断成熟,出现了一种新兴的产业,即进行IP产品及模块化设计。IP(Intellectual Property),即知识产权。IP核的本质特征是可重用性,通常满足良好的通用性、良好的可移植性及绝对正确三个基本特征,是未来SOPC(System-On-Programmable-Chip)设计的核心。 本文对国外传统MVB通信控制器芯片MVBC以及MVB底层通信协议进行深入的研究,在此基础上设计了自主知识产权的MVB总线访问IP核。在SOPC环境下,通过在FPGA中植入NiosⅡ软核处理器作为核心控制电路,借助于Avalon总线,利用FPGA中的可编程逻辑资源和总线访问IP核来构成该MVB网络接口卡。 在前述研究成果的基础上,结合Daugon公司生产的d114系列MVB主卡和两个MVB智能显示单元,在实验室里组建了MVB实验网络系统。


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