基于PCI总线的MVB网卡设计与实现

发布时间：2020-05-15 18:07

【摘要】： 随着我国高速铁路客运的快速发展,满足列车通信网络(TCN,Train CommunicationNetwork)标准的多功能车辆总线(MVB,Multifunction Vehicle Bus)产品的需求越来越大。因此,MVB网卡作为列车通信网络中的重要设备,有着极其广阔的市场前景。论文在分析MVB总线的基础上,提出了一种基于PCI接口的MVB网卡的设计方案,并给出了硬件实现及底层软件驱动程序。 本文首先介绍了列车通信网络的总体情况,重点研究了其中的多功能车辆总线相关部分。然后介绍了网卡EDA(Electronics Design Automation)开发环境,通过对软硬件开发的综合考虑,给出了基于ARM处理器AT91FR40162、Xilinx公司Spartan-Ⅱ系列现场可编程门阵列(FPGA-Field Programmable Gate Array)XC2S200以及PCI9052接口芯片的网卡的整体设计方案。接着详细叙述了网卡的硬件设计与实现,包括MVB总线接口、ARM外围电路以及PCI接口的设计。通过对PCI总线规范的深入研究,首先给出了网卡在DOS下两种不同的底层驱动方式,然后给出了Windows下基于Giveio和WDM(Windows Driver Model)的网卡驱动程序实现。另外,通过在实验室内对网卡总线信号接口进行了电磁兼容试验,验证了网卡硬件设计的可靠性,并对网卡的实际应用作了介绍。最后对本文工作做了总结,并对以后工作进行了展望。
【图文】：

基于PCI总线的MVB网卡设计与实现小，而随着芯片晶体管数量的飘升，电源供应的需求大大提以及应对不断提高的上市时间压力，孤立地设计系统组件的现复杂系统中可行的系统互连设计需要新一代的方法，让设领域的系统互连设计中实现最高效率。约束驱动的Allegro完整性和物理PcB设计的高级功能[8，‘O〕。Allegr。系统互连图2.1所示。

.3Pcl总线接口设计方案PCI总线接口电路分为主控设备和目标设备:主控设备可以控制总线，驱动地和控制信号;目标设备不能启动总线操作，只能依赖于主控设备从其中读取数传送数据。PCI总线协议非常复杂，目前实现PCI接口的有效方案分为两种:是采用可编程逻辑芯片，它的最大好处是比较灵活，用户可以根据自己的需要合于特定功能的芯片，而不必实现PCI的全部功能，并且用户可以将PCI插卡用户逻辑与PCI接口逻辑集成在一个芯片上，实现紧凑的系统设计，但这种方大，设计周期较长。另一种使用专用接口芯片，专用接口芯片具有较低的成本，，可以实现完整的PCI主控模块和目标模块接口功能，将复杂的PCI总线接口对简单的用户接口114〕。虽然这种方式不够灵活，但由于其对PCI协议的良好支提供给设计者的良好接口，都大大减少了设计开发的难度和周期。本设计采用片的解决方案。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP334.7

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本文编号：2665431