MVB通信网卡的研制与开发

在分析MVB通信协议特点的基础上,依据MVB网卡的设计需求,详细介绍了通信网卡的硬件结构、器件组成和接口实现,在系统软件设计中,根据MVB过程数据、消息数据和监控数据的不同特点,介绍了MVB通讯控制器的链路层接口函数.     

MVB网络接口单元的FPGA实现

介绍了列车通信网和多功能车厢总线(MVB),分析了国外先进的MVB网卡通信机制与特点,在此基础上,提出了一种主动式MVB网卡的FPGA实现方法,并采用了功能相关的模块分组验证方法,对MVB系统进行功能验证及时序验证。     

基于UART Emulation技术的MVB网卡设计与组网研究

提出一种MVB网卡设计方案,在主机与MVB控制器的架构上结合UART Emulation技术,较为完善地实现了MVB设备的过程数据、消息数据、用户编程等功能。利用所设计的网卡与其他MVB网络设备进行MVB组网研究,依据单调比率算法进行周期扫描表的设计,在所搭建的网络平台上进行基本的通信测试,验证了设计的正确性和可行性。该网卡尺寸符合标准3U大小,便于与其他网络设备集成于工控机箱之中。     

基于单片机的MVB网卡板的设计与实现

为满足目前列车网络控制系统的需要,设计开发了组态式的MVB与DPRAM背板总线通信互连的网卡板,并对基于单片机的MVB网卡板的软、硬件设计方案进行了重点介绍。该网卡板具有组态式应用软件编程特性,完全满足了MVB网关系统的要求,具有很高的可靠性和极强的实用性。     

基于LabVIEW的MVB和WTB帧解码方法

介绍了MVB和WTB帧的组成,提出采用LabVIEW程序通过以太网控制示波器实时采集MVB或者WTB设备帧数据的方法,实现了将采集的帧数据根据MVB或者WTB帧的组成进行实时解码,弥补示波器不能对MVB/WTB帧数据解码的缺点和实时监测MVB/WTB设备通信发送的帧数据内容的不足。     

铁道车辆MVB网络分析

本文立足铁路MVB网络分析,介绍并分析了多功能车辆总线MVB帧结构、主设备帧和从设备帧及主设备帧和响应此主帧而送出去的从帧组成报文的原理,针对影响MVB协议实时性的关键因子,通过网络配置灵活支持MVB过程数据、消息数据和监督数据,降低了列车实时数据的传输时延,使实时性可靠性灵活性等方面都有明显提高。     

基于FPGA的MVB1类设备网卡的设计

考虑到MVB1类设备网卡支持简单的过程数据传送(功能代码为0～4)和设备状态响应(功能代码15)，不支持消息数据、过程数据强制功能的情况，提出利用FPGA(现场可编程门阵列)开发MVB1类设备网卡。这样，在完成通信功能的同时，可以无需外加CPU即完成一些简单的IO、AD等功能，也可以设计出总线方式与CPU相连。实践证明MVB1类设备网卡采用PC104接口与宿主CPU连接，具有110个256位的过程数据通信能力；用FPGA开发MVB1类设备网卡比用MVBC芯片更具优势。     

基于ARM和FPGA架构的地铁车辆MVB总线分析仪设计

车辆通信多功能总线(MVB)已成为城市轨道交通车辆通信的主流。将FPGA(现场可编程门阵列)的高速信号采集的优势与ARM(嵌入式微处理器)可嵌入实时操作系统的特点相结合,研制了基于嵌入式系统的便携式总线分析仪。搭建了测试系统,在MVB设备EDCU(车门电子控制单元)中进行试验验证。验证结果表明,该总线分析仪可实现与MVB设备的主帧发送和从帧回复的精确采集和解码,可用于地铁车载MVB设备的故障检测和维修等。     

基于UMLTCN网络分析

主要对TCN网络进行分析.TCN网络分两层,用于连接车辆内固定设备的车辆多功能总线MVB网络和用于连接各节可动态编组的列车通信网络WTB.本文分析了MVB网络的帧格式、主帧、从帧,变量通信机制和消息事件巡回算法和搜索算法,分析了WTB网络中的消息网络寻址方式以及初运行机制,并采用UML对上面分析结果进行建模.     

MVB中继器编解码的设计与实现

针对传统差分信号网络中继器不具备编解码能力,无法实现对MVB帧的特殊控制,提出一种基于FPGA的MVB中继器设计方案。详细分析了中继器解码器和编码器的设计过程,包括时延分析和计算、超长帧的判断和截断、帧间隔调整的时延整定与实现等方面的具体设计。通过实际测试,对时间参数进行分析对比,验证了设计的可行性。     

基于SOPC技术的MVB网卡在分布式车载故障检测记录系统中的应用

针对现有分布式车载故障检测记录系统所用控制器局域网(CAN)不适合用作车辆总线的情况,提出采用多功能车辆总线(MVB)的方案.详细阐述了系统结构改造及工作原理转换等关键设计理念,设计了一种基于SOPC(可编程片上系统)技术的多功能接口MVB网卡,给出其软硬件实现方案,最终在实验室进行组网测试,验证了设计的正确性和可行性.改造后的系统网络传输距离更远、速率更高,并且具有较好的实时性和可靠性.     

多功能车辆总线系统性能分析

现场总线技术在铁路通信领域起着关键作用,分析、评估总线网络的性能可以指导合理的网络配置。本文介绍了多功能车辆总线的数据类型,数据的传输特点以及数据的传输内容。该总线采用周期轮询的介质访问控制方式,在轮询周期内,主设备发送轮询帧,从设备发送响应帧。结合现有地铁车辆故障诊断系统的实际情况,介绍车辆级故障诊断系统的车辆编组结构、控制网络的配置以及系统参数的设定等情况,进而建立数学模型,分析该系统的轮询周期、报文分组在服务站内的平均等待时间,利用排队理论分析网络的延迟性能以及服务站缓存器的容量问题,与实际情况及一般经验参考公式做对比分析,得出系统轮询周期的经验参考值与实验分析值之间的对比结果,提出了该总线网络的性能分析方法。     

基于Verilog HDL的多功能车辆总线编码器设计

讨论多功能车辆总线MVB以及目前国内外MVB网络产品的开发情况,阐述IP核的基本特征及其在SOPC设计中的重要性.在此基础上,设计MVB Encoder模块的总体方案,采用Veriiog硬件描述语言在QUARTUS Ⅱ 6.0上实现其IP核的设计,通过Modelsim SE 6.2 b仿真平台对MVB主帧进行仿真验证.仿真结果表明设计的正确性,可为MVB网络产品的开发提供一种有效的实现方法.     

MVBC02一类设备主/从帧数据收发实现方法

本文从TCN标准出发,着重论述多功能车辆总线控制器MVBC内部编程模块的具体功能及主控MVBC在一类设备模式下的初始化配置流程,并在此基础上阐明MVBC一类设备模式下的主/从数据帧的基本组成、帧格式配置、功能码、端口属性定义以及实现数据帧收发的具体方法.通过对MVBC一类模式下的主/从数据帧收发具体流程的详细分析,为进一步开展直接针对MVBC控制器底层硬件的数据通信编程打下基础.     

基于模型视图控制器框架的多功能车辆总线一致性测试的实现

一致性测试是通信设备实现互操作的必要条件.简单介绍了对列车通信网(TCN)进行一致性测试的重要性和模型视图控制器(MVC)框架.重点描写了对多功能车辆总线(MVB)进行一致性测试所包括的内容、测试的方案和步骤,以及如何在MVC这种优秀的框架中实现.在实验室搭建了测试平台,使用的是Duagon公司D114MVB网卡,测试结果真实有效.     

基于双FPGA的MVB通用接口研制

针对目前铁路上的MVB接口单元几乎只能应用于MVB-cPCI或MVB-PC/104两种通信方式的局限性,提出了一种新的通信方案,即通过ARM芯片检测总线连入状况,自动引导对FPGA配置不同的程序,以实现在同一个MVB接口单元上完成MVB与其他系统总线(如MVB-USB、MVB-Ethernet总线等)互连通信的功能.所设计的MVB接口单元能实现MVB与其他系统总线互相传输数据,能增强MVB与外界信息交换的能力,克服车载设备间、车载设备与非车载设备间的兼容性低的缺点.该研究不仅从理论上阐述了基于FPGA的多种系统总线互连的接口设计,还实现了样板设计,并进行了互连通信测试.试验结果表明,这种研究不仅能实现多总线互连通信,还可应用开发高访问速率的TCN5类设备.     

多功能车辆总线(MVB)控制

介绍了MVB总线的物理层、帧和报文的格式与时序,以及从德国BOMBNARDIER引进的地铁总线自动控制的实现。     

T型列车通信网络的偶发性数据传送

根据IEC61375-1：1999和UIC556：1999标准,介绍T型网络多功能车辆总线和绞线式列车总线上的偶发性数据传送,并从基本周期、设备分类、帧类型、设备状态扫描、主权转移等方面进行阐述,着重分析2种总线上消息数据的开始发送、传送和仲裁。     

MVB总线实时协议实现及其试验研究

通过对MVB及其实时协议的研究,自主开发了MVB实时协议栈软件,以MVB通信控制器构建了基于MVB总线的控制模块样机(采用MVBC01以及嵌入式ARM处理器),完成了2个模块之间的互连试验以及与国外产品的通信兼容性试验。     

基于变分自编码器的MVB网络异常检测方法

多功能车辆总线(MVB)用于列车通信网络中各功能设备间的信息传输,其网络异常将严重影响列车运行安全.在对MVB网络常见故障分析的基础上,提出一种基于变分自编码器(VAE)的MVB网络异常检测方法,直接将采集到的MVB信号物理波形作为模型输入,选取VAE重构误差作为MVB网络异常检测依据.为了有效解决实际应用中带标记异常...