基于FPGA的全功能MVB鏈路層IP核研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著當(dāng)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(shí)時(shí)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(yán)重阻礙了MVB網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國內(nèi)機(jī)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(jì)具有深遠(yuǎn)意義。
　　在本文中，首先對多功能車輛總線的相關(guān)原理進(jìn)行了簡單的闡述，然后對全功能MVB鏈路層IP核進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，接著對其軟、硬件平臺的搭建進(jìn)行了簡

2、單的介紹，最后對各功能模塊進(jìn)行了測試與驗(yàn)證，并得出了相應(yīng)的仿真驗(yàn)證波形。實(shí)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(jì)方法，根據(jù)全功能MVB鏈路層IP核所實(shí)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(yàn)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(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過FPGA組

3、建的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模塊功能驗(yàn)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(jìn)行程序編譯、仿真與綜合的相關(guān)實(shí)現(xiàn)。
　　經(jīng)過對每個(gè)模塊進(jìn)行功能仿真和FPGA驗(yàn)證，充分論證了本文設(shè)計(jì)方案的可行性。所實(shí)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(biāo)準(zhǔn)（IEC-61375）。采用FPGA開發(fā)全功能MVB鏈路層IP核可促進(jìn)我國軌道車輛通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)對開發(fā)出自主