多功能車(chē)輛總線MVB關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路和城市軌道交通的快速發(fā)展，列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)TCN(Train Communication Network)在列車(chē)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。TCN按功能結(jié)構(gòu)分為絞線式列車(chē)總線WTB(WireTrainBus)和多功能車(chē)輛總線MVB(Multifunction Vehicle Bus)。然而，我國(guó)對(duì)TCN的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)相對(duì)國(guó)外都較晚，TCN的核心技術(shù)仍被國(guó)外壟斷。在TCN的核心技術(shù)中，MVB鏈路控制協(xié)議和MVB總線管理功能的

2、管理器是TCN核心技術(shù)中的重要部分，故研究具有總線管理功能MVB的關(guān)鍵技術(shù)將對(duì)開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MVB產(chǎn)品十分關(guān)鍵。
　　 本文在分析了列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61375-1基礎(chǔ)上，對(duì)MVB關(guān)鍵技術(shù)及其MVB實(shí)時(shí)協(xié)議的進(jìn)行了深入的探討，探索開(kāi)發(fā)了基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的MVB控制器以及基于uCOS-Ⅱ?qū)崟r(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的MVB管理器，論文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　

3、1.MVB總線的分析與總體設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)IEC61375-1的分析，以MVB總線管理器的功能為研究對(duì)象，對(duì)MVB總線的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。接著對(duì)MVB總線總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了探討，同時(shí)對(duì)完成MVB總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指標(biāo)進(jìn)行了分析。
　　 2.MVB控制器的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)MVB總線控制器的功能需要分析以及設(shè)計(jì)要求的分析的基礎(chǔ)上，采用了可編程門(mén)陣列FPGA實(shí)現(xiàn)了MVB總線控制器數(shù)據(jù)鏈路層的功能；同時(shí)基于PC104總線

4、標(biāo)準(zhǔn)完成了MVB通信板卡的硬件電路設(shè)計(jì)。
　　 3.MVB管理器的設(shè)計(jì)。根據(jù)IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)對(duì)MVB總線管理器的總線管理功能和過(guò)程數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性的要求，采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)uCOS-Ⅱ，完成了MVB管理器的所具有過(guò)程數(shù)據(jù)性能、設(shè)備狀態(tài)管理、消息數(shù)據(jù)性能和總線管理性能的設(shè)計(jì)。
　　 4.MVB總線的實(shí)現(xiàn)與一致性測(cè)試。在完成了MVB控制器和MVB管理器的基礎(chǔ)上，搭建了MVB總線通信網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)IEC61375