基于FPGA的MVBC設計與開發(fā).pdf

1、隨著動車組的日益普及，列車上傳輸的信息量不斷增長，列車通信網絡(TCN)將扮演越來越重要的角色。列車通信網絡協(xié)議，即IEC61375-1標準，將列車通信網絡分為兩部分：聯(lián)接各節(jié)可動態(tài)編組車輛的鉸鏈式列車總線WTB和聯(lián)接車輛內固定設備的多功能車輛總線MVB。在國內列車上應用的MVB相關產品和技術大多從國外進口。我國對這方面技術的研究和開發(fā)應用處于起步階段，尚無法打破外國的壟斷。這不利于研制具有自主知識產權的列車通信設備，影響了我國列車通信

2、網絡的發(fā)展，阻礙了我國制定自己的列車通信網絡標準的步伐。
　　 基于上述原因，本文研究了TCN協(xié)議并深入分析了MVB技術。根據TCN協(xié)議規(guī)定，與MVB總線聯(lián)接的設備共分為5類，每類設備都必須通過總線控制器掛到MVB上。MVB技術應用的關鍵在于研制MVB總線控制器(MVBC)。本文在理解消化TCN協(xié)議的基礎上，提出了采用FPGA實現MVBC的方案。此方案在FPGA芯片上實現了2、3、4類MVB設備控制器的功能。
　　 根據

3、TCN協(xié)議，將MVBC劃分為八大功能模塊：編碼模塊、譯碼模塊、報文分析模塊、內部寄存器模塊、主控制單元、中斷邏輯、通信存儲控制器和地址邏輯，并采用Venlog硬件描述語言實現對上述各模塊的RTL電路設計。本文重點設計了編碼模塊、中斷邏輯、通信存儲控制器以及地址邏輯模塊，并使用ISE集成開發(fā)環(huán)境和Synplify Pro綜合工具對這些模塊進行了設計綜合，最后在ModelSim仿真平臺上仿真驗證了這些模塊。
　　 在實驗室環(huán)境下，仿