带有RS485转换功能的一类网卡设计与实现

发布时间：2021-11-27 16:49

　　目前列车朝高速化、自动化方向发展已经成为必然的趋势，列车通信网络（TCN）已经成为高速电力列车上控制系统的关键技术，开发符合国际标准的列车通信网络设备有着极其广阔的前景。 列车通信网络分为绞线式列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）两层总线体系结构，多功能车辆总线作为IEC61375的推荐标准越来越多的应用于机车车辆中。当设备与MVB总线通信时必须通过专用的MVB网卡来实现，而列车中由于种种原因仍存在较多的基于RS485总线通信的设备，如何实现这两种设备间的通信成为一个亟待解决的问题。 论文首先对多功能车辆总线和RS485总线进行了深入的研究，分析二者通信的各自特点，而后给出了基于FPGA和AT89S52单片机平台的数据传输方案。FPGA负责与多功能车辆总线的通信，单片机负责RS485总线上的通信，二者通过数据线地址线连接实现数据的传输与控制。FPGA实现MVB控制器功能，分为曼彻斯特编码器、解码器、缓冲区、中央控制单元、内部存储器和单片机接口等几部分。本文定义了七个关键字用于单片机访问MVB控制器，使用者可根据RS485总线上传输的不同协议对单片机编程，实现两种异构... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光纤介质连接Fig.2.2OPtleallink

由于火车上电磁环境恶劣PCB采用四层板设计，板层结构依次为:(l)信号层—topl盯er(2)地层—inetmalplnael(3)电源层—intemalplnaeZ(4)信号层—boottml盯er经布局、布线生成Gberer文件，交给电路板加工商制作，元器件焊接完毕后的网卡实物外观如图3.4所示，尺寸为:长160.0~、宽14.45~。图3.4网卡外观Fig.3.4Appea了anceofhtenewtorkadaPtor

L日StCRCb!tP自USebe柳eenrt日mesSt日rtBitDe!lml姗…!’!!’!必乡乡李侣比欢欢l一11一召荃冲一迹口助‘一一叫d沁~d二mInlmUm125ns二1口BT一5116BTtPyie日1333ns二1尼BTm口XlmUm641n呀二1左BT+5116BT图4.5起始位检测Fig.4.5Startbitdeetetion位检测如图4.5所示，当帧间隔小于soons或d的时间不满足大于等54Ins时起始位被认为无效，无效的起始位被当作噪声忽略掉。解码沿同步并开始用16倍速(24M主时钟)进行中位信号检测采样。每进行自同步，从而能承受3个主时钟周期(125ns)的抖动和发送设个主时钟周期(41.7ns)的速率偏移。

【参考文献】：
期刊论文
[1]MVB网卡的帧收发器设计[J]. 侯宁,丁荣军,王永翔,王立德.  机车电传动. 2006(01)
[2]基于RS485总线多机通信系统可靠性的研究[J]. 刘文怡,李进武.  弹箭与制导学报. 2005(03)
[3]基于RS485的25T客车电源串行通信系统[J]. 石晓靖.  机车电传动. 2005(03)
[4]基于FPGA的MVB1类设备网卡的设计[J]. 王锋.  机车电传动. 2004(06)
[5]TAX2型机车安全信息综合监控装置的RS485-MVB网关设计[J]. 凌成烨,谢维达.  工业控制计算机. 2004(08)
[6]MVB与CAN总线协议转换的研究与实现[J]. 谢芳.  工业控制计算机. 2004(02)
[7]嵌入式系统概述[J]. 张晶,曾宪云.  电测与仪表. 2002(04)
[8]列车通信网络及其与设备的连接方式[J]. 严云升.  机车电传动. 2002(02)
[9]现场总线与列车通信网络[J]. 谢维达,赵亚辉,徐晓松.  工业控制计算机. 2002(01)
[10]列车通信网络的发展与应用综述[J]. 路向阳.  机车电传动. 2002(01)



本文编号：3522688