MVB節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及其測試研究.pdf

1、隨著我國軌道交通領(lǐng)域的快速發(fā)展，列車內(nèi)的電氣設(shè)備也不斷地智能化、網(wǎng)絡(luò)化。如何保證列車上不同電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)可靠地傳輸，實(shí)現(xiàn)全列車環(huán)境下各單元、各層次之間的信息交互已是軌道交通技術(shù)研究的重點(diǎn)。多功能車輛總線(MVB)節(jié)點(diǎn)就是將不同的電氣設(shè)備加入到共同的MVB網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)橋梁。不同的電氣設(shè)備通過MVB節(jié)點(diǎn)加入到MVB網(wǎng)絡(luò)上而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。此外，為了確保MVB節(jié)點(diǎn)設(shè)備的兼容性和互操作性，提高互聯(lián)的成功率，就需進(jìn)行協(xié)議一致性測試，其在發(fā)現(xiàn)MVB設(shè)

2、備的技術(shù)隱患方面也有著重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
　　通過對國內(nèi)外MVB產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)研，本課題提出一種技術(shù)方案，在主機(jī)系統(tǒng)與MVB控制器系統(tǒng)的架構(gòu)上結(jié)合UART Emulation等技術(shù)，較為完善地實(shí)現(xiàn)了MVB設(shè)備的過程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)、用戶編程等功能。并且設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)硬件尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)3U大小，為與其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集成于工控機(jī)箱中提供方便。
　　本文介紹MVB節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)時(shí)，詳細(xì)地描述了各功能模塊電路實(shí)現(xiàn)的過程，包括芯片選型、參數(shù)的

3、制定以及工作時(shí)序等。本文介紹節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)主機(jī)訪問MVB控制器通信機(jī)制，按照MVB初始化、MVB配置、MVB數(shù)據(jù)收發(fā)的軟件工作流程進(jìn)行了詳細(xì)地闡述。
　　完成軟硬件聯(lián)合調(diào)試后，對所設(shè)計(jì)的MVB節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組建網(wǎng)絡(luò)。組網(wǎng)過程中重點(diǎn)介紹了MVB網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備的周期掃描表設(shè)計(jì)以及對MVB網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。設(shè)計(jì)周期掃描表時(shí)主要依據(jù)優(yōu)先級調(diào)度Rate Monotonic算法進(jìn)行流程設(shè)計(jì)，用以實(shí)現(xiàn)主設(shè)備周期性的輪詢。并對所設(shè)計(jì)的周期掃描表進(jìn)行評

4、估，分析各基本周期內(nèi)的周期性負(fù)載總線利用率。課題中通過捕獲與分析網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對MVB網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的監(jiān)測。并設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，增強(qiáng)可操作性。
　　本文在完成搭建的MVB平臺上，首先對所設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)、主從幀間隔、端口周期等測試，驗(yàn)證了MVB節(jié)點(diǎn)的基本通信能力。接著對MVB節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了更為深入的一致性測試研究。測試主要包括基本互聯(lián)測試、能力測試、行為測試。并針對MVB節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了不同的測試方案，實(shí)現(xiàn)了典型的測試。這在一