列控安全計算機通信控制器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著軌道交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，采用功能“疊加式”設(shè)計原則構(gòu)建的傳統(tǒng)列車運行控制系統(tǒng)已無法滿足新形勢下的需求。下一代列車運行控制系統(tǒng)，旨在保障列車高速、高效、安全運行的前提下，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、降低成本、提高可靠性和兼容性等技術(shù)目標。安全計算機作為列車運行控制系統(tǒng)中的核心硬件設(shè)備，是下一代列車運行控制系統(tǒng)的研究重點之一，而通信控制器作為安全計算機中承擔外部通信接口及內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能的重要模塊，其設(shè)計與實現(xiàn)將對構(gòu)建下一代列車運行控制系統(tǒng)安全計算

2、機平臺有重要意義。因此，本文旨在提出一種面向下一代列車運行控制系統(tǒng)的安全計算機平臺結(jié)構(gòu)，對安全計算機平臺中通信控制器模塊進行設(shè)計與實現(xiàn)。
　　本文在參考了國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，首先對當前已取得共識的下一代列控系統(tǒng)初步構(gòu)想進行了分析，針對其安全計算機平臺的應(yīng)用做了探索性部署，進而提出了下一代列控系統(tǒng)安全計算機的功能需求，基于該需求提出了設(shè)計思路與實現(xiàn)原則，完成了整個安全計算機平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，對通信控制器進行具體實現(xiàn)。<

3、br>　　在硬件實現(xiàn)方面，采用COTS的設(shè)計理念和差異性設(shè)計原則，選擇基于X86架構(gòu)的PC104計算機模塊和基于PowerPC架構(gòu)的PMC計算機模塊作為通信控制器的主控硬件平臺，設(shè)備間通信依靠自行設(shè)計的專用高速通信總線和專用IO總線得以實現(xiàn)，總線控制器基于FGPA和Verilog語言編程實現(xiàn)，完成了兩塊通信板的PCB繪制。
　　在軟件實現(xiàn)方面，采用Vxworks嵌入式實時操作系統(tǒng)作為主控硬件平臺的系統(tǒng)軟件，完成了BSP的修改及操作