基于FPGA的MVB總線管理器設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著車載數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展，以絞線式列車總線(WTB)和多功能車輛總線(MVB)為主要組成的列車通信網(wǎng)絡(luò)(TCN)專用標(biāo)準(zhǔn)，近年來(lái)已作為車載數(shù)據(jù)通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛應(yīng)用于互操作性和控制實(shí)時(shí)性要求較高的動(dòng)車組以及地鐵列車等軌道交通領(lǐng)域[1]。在TCN網(wǎng)絡(luò)中，具有總線管理功能的MVB四類設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口在MVB網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，國(guó)外對(duì)列車通信網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)的壟斷導(dǎo)致MVB在國(guó)內(nèi)的推廣和應(yīng)用遭到很大的阻力，研究和開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的M

2、VB四類設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口產(chǎn)品成為我國(guó)車載數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的迫切需要。
　　 本文在深入分析MVB協(xié)議和MVB四類設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，采用FPGA作為硬件載體、VerilogHDL語(yǔ)言和C語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，基于SOPC技術(shù)對(duì)MVB總線管理器進(jìn)行了研究和開(kāi)發(fā)。本文所設(shè)計(jì)的總線管理器分為硬件和軟件兩部分，系統(tǒng)硬件又被劃分為三個(gè)功能模塊：主控模塊、編碼模塊和解碼模塊。
　　 本文首先采用VerilogHDL硬件描述語(yǔ)言完成

3、了編碼模塊、解碼模塊、編碼接口模塊以及解碼接口模塊的設(shè)計(jì)，用于實(shí)現(xiàn)MVB有效幀的生成、發(fā)送、接收、檢測(cè)、譯碼、校驗(yàn)及存儲(chǔ)等功能，并對(duì)編碼和解碼模塊進(jìn)行了仿真，得到了正確的仿真結(jié)果；然后使用SOPCBuilder工具構(gòu)建了一個(gè)包含NiosⅡCPU、定時(shí)器、FLASH、編碼接口模塊以及解碼接口模塊等組件的NiosⅡ處理器系統(tǒng)，將其作為主控模塊與編解碼模塊在頂層原理圖中進(jìn)行連接，完成了系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)；其次，以NiosⅡIDE作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，