WTB底層協(xié)議的研究與實現.pdf

1、國際電工技術委員會IEC于1999年通過了一項列車網絡通信標準TCN，它為鐵路機車車輛內部和編組的車輛之間進行牽引控制、診斷以及旅客信息等數據通信提供了標準平臺。絞線式列車總線WTB是TCN為實現列車級的數據通信而定義的總線標準，WTB充分考慮了列車編組動態(tài)改變的情況，能夠適應在日常運營中列車編組經常變化的要求。 國際上TCN的研究與應用已經較為普及，且已有較為成熟的TCN網絡相關產品和設備，而國內一些鐵路相關院校和科研院所也先

2、后開展了自我開發(fā)、聯合開發(fā)和技術引進工作，但是TCN網絡底層接口的關鍵技術或芯片依賴進口，并沒有掌握底層核心技術。 本課題以“鐵道部科技研究開發(fā)計劃--TCN底層協(xié)議及關鍵技術研究”為背景展開，深入分析了列車總線WTB底層協(xié)議以及關鍵的技術細節(jié)，并在明確WTB通信機制的基礎上，自定制WTB收發(fā)器IP模塊，設計采用自頂向下(TOP-DOWN)的設計思想，采用Verilog HDL語言和原理圖輸入結合的方法，將IP模塊劃分為幾個可實

3、現的底層模塊，并仿真驗證了代碼設計的正確性。采用片上可編程SOPC技術，將自定制WTB收發(fā)器IP模塊和32位的Nios Ⅱ軟件處理器等集成為一個系統(tǒng)，編譯下載至硬件開發(fā)平臺的FPGA中，初步實現了底層協(xié)議功能完備的WTB節(jié)點。經應用驗證，該節(jié)點作為從節(jié)點，可實現與標準網關的初運行。 本課題的創(chuàng)新之處在于將SOPC這一新技術引入列車通信網絡中，將處理器、外設、存儲器等集成到Cyclone Ⅱ EP2C8 FPGA中，系統(tǒng)的擴展和升