多功能車輛總線接口卡的設(shè)計.pdf

1、多功能車輛總線（MVB）接口卡是列車通信網(wǎng)絡(luò)中重要的通信設(shè)備。接口卡連接不同類型的總線，通過運行在其上的通信協(xié)議軟件，完成協(xié)議轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)跨總線的數(shù)據(jù)傳輸。 本文分析了接口卡的軟件層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)功能將其劃分成初始化，實時協(xié)議和CAN應用三大模塊，其中實時協(xié)議是重點。實時協(xié)議又分為過程數(shù)據(jù)和消息數(shù)據(jù)服務(wù)兩大模塊。本文針對實時協(xié)議設(shè)計中的難點：鏈路層接口模塊和消息數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計思路進行詳細說明。鏈路層接口模塊的設(shè)計要點是共享存儲器訪問

2、的設(shè)計。共享存儲器位于鏈路層和實時協(xié)議之間，存儲過程數(shù)據(jù)集和消息包，允許鏈路層和實時協(xié)議并發(fā)訪問。共享存儲器設(shè)計的關(guān)鍵就在如何實現(xiàn)并發(fā)訪問，涉及到兩個模塊間的交互和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，鏈路層接口的設(shè)計需要和底層MVB模塊協(xié)同，是項目的重點和難點。共享存儲器設(shè)計有二，要優(yōu)先滿足MVB模塊對共享存儲器的讀寫需求（實時性要求），其次要滿足CPU對數(shù)據(jù)集操作的完整性要求。本文放棄了純粹的CPU等待方案，通過使用單口RAM，設(shè)計

3、適當?shù)臅r序完成數(shù)據(jù)的讀出；通過寫FIFO完成鏈路層的寫入。實驗證明，該方案很好的滿足了協(xié)議要求。消息數(shù)據(jù)模塊按照OSI網(wǎng)絡(luò)模型分為會話層，傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層。本文為會話層設(shè)計了相應的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)機；為傳輸層設(shè)計了事件狀態(tài)機和超時狀態(tài)機；將網(wǎng)絡(luò)層分解成發(fā)送任務(wù)和路由任務(wù)。根據(jù)各層的不同功能，將消息數(shù)據(jù)模塊劃分為不同的任務(wù)和接口調(diào)用。 接口卡開發(fā)已經(jīng)完成，與多種MVB從設(shè)備進行互連，順利通過了項目驗收。軟件工作穩(wěn)定，性能可靠，各項指標