TCN網(wǎng)關相關技術的研究應用.pdf

1、列車通信網(wǎng)絡(TCN)是符合IEC61375國際標準的列車網(wǎng)絡，TCN作為列車通信網(wǎng)絡標準之一，具有明顯的優(yōu)勢，由絞線式列車總線(WTB)和多功能車輛總線(MVB)組成。網(wǎng)關是這兩種網(wǎng)絡的紐帶，是WTB網(wǎng)絡的載體，也是MVB網(wǎng)絡中級別最高的5類設備，包含了大部分的TCN信息。 國外廠商對列車網(wǎng)絡及控制技術進行了壟斷，相應的設備也已經(jīng)開發(fā)成熟。而我國對列車控制網(wǎng)絡的基礎研究和開發(fā)應用相對較晚，網(wǎng)絡設備和核心芯片目前仍需進口，直接導

2、致網(wǎng)絡維護難、費用高等問題。因此，加強基礎理論性的研究，真正從底層掌握核心技術，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，對于推動我國列車通信網(wǎng)絡的建設，以及機車國產(chǎn)化的進行有著重要的意義。 本文以網(wǎng)絡高級設備TCN網(wǎng)關為切入點深入研究，研究工作主要圍繞網(wǎng)關中WTB初運行與MVB總線管理器展開。TCN網(wǎng)關整體設計思想采用自上而下的EDA設計方法，電路邏輯實現(xiàn)采用Verilog HDL硬件語言描述，而軟核硬件采用Altera公司的FPGA+N

3、iosII軟核處理器來實現(xiàn)。通過研究與驗證證明了對標準理解的正確性。 在MVB、WTB分層設計上，采用自下而上的設計思想，利用SOPC技術設計自主知識產(chǎn)權(quán)的總線訪問IP核；利用功能強大的Avalon總線結(jié)合NiosII軟核處理器，定制專用的處理器核心芯片，實現(xiàn)應用層的WTB初運行與MVB總線管理功能。 在前述研究成果的基礎上，結(jié)合現(xiàn)有多節(jié)點、具有MVB從設備接口的車載檢測系統(tǒng)，驗證MVB總線管理器應用的功能，并完成多個W