基于FPGA的絞線式列車總線WTB的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、列車通信網(wǎng)TCN是面向控制的連接鐵路列車車載可編程電子設(shè)備的分布式數(shù)據(jù)通信局域網(wǎng)，它是控制、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)等學(xué)科的交叉與集成,也是未來列車的發(fā)展方向。
　　 本文深入研究了WTB協(xié)議，第二章介紹了TCN網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)原理；第三章詳細(xì)研究了WTB協(xié)議的通訊原理；第四章提出了基于FPGA的WTB模塊的層次結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了總體模塊設(shè)計(jì)，系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)，介紹了開發(fā)器件和平臺，第五章詳細(xì)論述了WTB各功能單元的設(shè)計(jì)思路及技術(shù)難點(diǎn)的攻關(guān)實(shí)現(xiàn)；第六章

2、給出系統(tǒng)測試方案，分析測試結(jié)果，給出設(shè)計(jì)結(jié)論。
　　 本課題采用了自頂向下的設(shè)計(jì)思想，首先對系統(tǒng)功能進(jìn)行了詳細(xì)分析，采用Altera公司Cyclone芯片及QusrtusⅡ設(shè)計(jì)工具來完成WTB核心控制芯片 設(shè)計(jì)，然后對WTB控制功能進(jìn)行了模塊劃分，對各模塊的系統(tǒng)時(shí)鐘做了詳細(xì)設(shè)計(jì)，從而保證系統(tǒng)的健壯性。
　　 在模塊設(shè)計(jì)中，報(bào)文定時(shí)模塊采用了噪聲窗的設(shè)計(jì)來區(qū)分噪聲；冗余控制模塊實(shí)現(xiàn)了鏈路層線路透明切換；共享存儲器控制提出了

3、寫FPGA內(nèi)部FIFO的方式來完成，從而有效提高了傳輸效率，數(shù)據(jù)一致性好，成本低。
　　 系統(tǒng)采用Modelsim進(jìn)行功能仿真，QusrtusⅡ完成時(shí)序仿真驗(yàn)證，搭建多板聯(lián)調(diào)平臺，模擬TCN網(wǎng)絡(luò)實(shí)際通信情況，用邏輯分析儀做板級測試驗(yàn)證，測試覆蓋整個(gè)協(xié)議規(guī)范，從而驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。
　　 列車現(xiàn)代化發(fā)展對可靠性、安全性、通訊實(shí)時(shí)性的要求使WTB有著廣泛的應(yīng)用前景。本設(shè)計(jì)為我國實(shí)現(xiàn)TCN，WTB的自主研發(fā)打開了一個(gè)突破口，