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基于PC104总线的MVB主卡设计与实现

李振伟  
【摘要】:随着列车高速化、自动化的发展,集列车控制、故障诊断以及旅客服务信息处理于一体的列车通信网络(TCN—Train Communication Network)成为高速电力列车上控制系统的关键技术。符合国际标准的列车通信网络设备的开发与应用有着极其广阔的前景。 本课题在分析列车通信网络特别是多功能车辆总线(MVB—Multifunction Vehicle Bus)的前提下,提出了基于PC104接口的MVB主卡的设计方法,并给出了硬件和软件的具体实现。 本文首先介绍了列车通信网络以及多功能车辆总线的总体发展情况,并研究分析了嵌入式系统和电子设计自动化(EDA-Electronic Design Automation)技术的发展情况,进而通过对软硬件开发平台的综合考虑,给出了基于Nucleus Plus嵌入式实时操作系统、ARM处理器AT91R40008及Xilinx公司Spartan-Ⅱ系列现场可编程门阵列(FPGA-Field Programmable Gate Array)XC2S200的MVB主卡的具体设计方案和实现方法。充分利用了ARM内核高性能、低功耗、低成本的优点,同时利用了FPGA器件高密度、低成本等方面的优点。主卡采用PC104总线接口,具有很强的处理能力,并且完全符合列车通信网络国际标准。最后文中演示了过程数据的传输,并对未来作出了展望。


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