基于FPGA的全功能MVB鏈路層IP核研究與設(shè)計.pdf

1、隨著當代軌道車輛總線技術(shù)的快速發(fā)展，以至于對列車通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性、實時性等有了更高的要求。多功能車輛總線鏈路層IP核是MVB通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要組成部分，其核心技術(shù)一直被國外壟斷，嚴重阻礙了MVB網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國內(nèi)機車上的使用與推廣。因此對全功能MVB鏈路層IP核的研究與設(shè)計具有深遠意義。
　　在本文中，首先對多功能車輛總線的相關(guān)原理進行了簡單的闡述，然后對全功能MVB鏈路層IP核進行詳細設(shè)計，接著對其軟、硬件平臺的搭建進行了簡

2、單的介紹，最后對各功能模塊進行了測試與驗證，并得出了相應(yīng)的仿真驗證波形。實現(xiàn)了全功能MVB鏈路層IP核的通信功能。
　　本文采用自頂向下的EDA設(shè)計方法，根據(jù)全功能MVB鏈路層IP核所實現(xiàn)的功能，將其分為下列四大模塊：全功能MVB鏈路層編碼器（包括曼徹斯特編碼模塊、數(shù)據(jù)幀分隔符產(chǎn)生模塊、CRC檢驗碼生成模塊）、解碼器（包括接收緩存模塊、譯碼器接收模塊）、主控模塊以及通信存儲器控制模塊。然后再逐一對每個模塊進行設(shè)計，并通過FPGA組

3、建的網(wǎng)絡(luò)進行模塊功能驗證。本文采用的是Altera公司的集成開發(fā)環(huán)境Quartus II軟件，并使用Verilog硬件描述語言對所涉及的模塊進行程序編譯、仿真與綜合的相關(guān)實現(xiàn)。
　　經(jīng)過對每個模塊進行功能仿真和FPGA驗證，充分論證了本文設(shè)計方案的可行性。所實現(xiàn)的全功能MVB鏈路層IP核滿足國際軌道車輛通訊網(wǎng)絡(luò)標準（IEC-61375）。采用FPGA開發(fā)全功能MVB鏈路層IP核可促進我國軌道車輛通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，同時對開發(fā)出自主