基于VME總線的列車監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計(jì).pdf

1、列車控制和管理系統(tǒng)即TCMS,TCMS作為列車的一個樞紐模塊,負(fù)責(zé)處理和分配列車運(yùn)行中各種內(nèi)外數(shù)據(jù),集監(jiān)視與控制系統(tǒng)于一體。系統(tǒng)需要眾多的通信接口來和各個功能模塊完成數(shù)據(jù)交互;而作為一個功能系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)部需要多塊接口板級聯(lián)完成,而接口板之間同樣需要通信總線來完成系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳遞。選用的VME總線是二十世紀(jì)八十年代誕生的一種異步并行系統(tǒng)總線,時至今日,經(jīng)過長時間的發(fā)展與優(yōu)化,使得它在穩(wěn)定性、多主兼容、中斷處理方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢,在工業(yè)控制

2、上有自己獨(dú)特的地位。
　　本文介紹的是以VME總線為連接架構(gòu)的列車控制和管理系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計(jì),主要分為幾個部分:FPGA控制的VME總線系統(tǒng),在詳細(xì)介紹了VME總線協(xié)議規(guī)范要求的驅(qū)動要求以及設(shè)計(jì)人員對VME主系統(tǒng)和VME從系統(tǒng)的信號規(guī)劃后,選擇合適的驅(qū)動器和接收器來完成協(xié)議規(guī)范;以ARM為核心的通用通信接口的設(shè)計(jì),在介紹了選用的CPU的主要特點(diǎn)后,介紹了VxWorks系統(tǒng)需要的最小硬件系統(tǒng),以及在實(shí)際應(yīng)用中的附加存儲器(NAND

3、 FLASH和FRAM)和通用通信接口(USB,RS422,CAN,以太網(wǎng)),介紹了這些通信接口的特點(diǎn)和電路設(shè)計(jì);接下來介紹了掛載在FPGA上的兩路專用通信接口,工業(yè)以太網(wǎng)通信設(shè)計(jì)和HDLC通信模塊,介紹了工業(yè)以太網(wǎng)通信的結(jié)構(gòu),選用的雙路網(wǎng)卡的特點(diǎn)以及功率放大電路的設(shè)計(jì)和衰減回環(huán)的計(jì)算,最后估算了放大器的功耗和表面溫度;介紹了用于控制專用設(shè)備的HDLC通信模塊,介紹了通信模塊的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)。文章最后展示了系統(tǒng)級聯(lián)測試結(jié)果,并且從實(shí)際測試中