基于CPCI總線的WTB通信板設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、我國動車組的列車控制網(wǎng)絡(luò)普遍采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61375-1的TCN構(gòu)架。WTB通信板作為列車網(wǎng)關(guān)的重要設(shè)備，具有在列車總線間傳輸數(shù)據(jù)，和在網(wǎng)絡(luò)層面自動編組的功能。目前國內(nèi)對WTB通信板的研究較少，其在TCN網(wǎng)關(guān)中的模塊化應(yīng)用更加匱乏。國內(nèi)動車組上裝備的WTB產(chǎn)品大多由國外廠商提供并掌握核心技術(shù)。因此，研究并開發(fā)一款適用于TCN網(wǎng)關(guān)的WTB通信板具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文在分析列車級總線應(yīng)用和國內(nèi)外WTB相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（網(wǎng)關(guān)）發(fā)展

2、的基礎(chǔ)上，提出了一種基于WTB通信板設(shè)計(jì)方案。該板卡應(yīng)用于具有CPCI背板總線的網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，網(wǎng)關(guān)CPU通過背板總線與WTB通信板進(jìn)行通信。WTB通信板采用FPGA+CPCI構(gòu)架:FPGA實(shí)現(xiàn)WTB節(jié)點(diǎn)控制器的核心功能，內(nèi)部嵌入NiosⅡ軟核處理器實(shí)現(xiàn)WTB初運(yùn)行和常規(guī)運(yùn)行功能;采用PCI橋接芯片轉(zhuǎn)換背板總線通信協(xié)議，使通信板具有CPCI通信功能。于網(wǎng)關(guān)CPU的VxWorks操作系統(tǒng)上開發(fā)的實(shí)時(shí)協(xié)議服務(wù)軟件，可以向上層應(yīng)用提供有效的WTB

3、鏈路層訪問接口。
　　依照WTB網(wǎng)絡(luò)層參考模型，本文首先介紹了介質(zhì)附件單元(MAU)的設(shè)計(jì)方案。為了確保通信板的信號質(zhì)量，針對發(fā)送器信號的過沖現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化。然后就鏈路層主要功能進(jìn)行分析，詳細(xì)介紹了曼徹斯特編解碼模塊和冗余控制模塊的實(shí)現(xiàn)方案。考慮到初運(yùn)行報(bào)文定時(shí)較為嚴(yán)格，接下來本文分析對比NiosⅡ片上系統(tǒng)和VxWorks操作系統(tǒng)中的定時(shí)機(jī)制，為初運(yùn)行軟件選擇適用的運(yùn)行平臺，保證了初運(yùn)行報(bào)文的精確定時(shí)。最后，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，搭建一套