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基于嵌入式系统的以太网/MVB网关的设计与实现
| 论文题名： | 基于嵌入式系统的以太网/MVB网关的设计与实现 |
| 关键词： | 列车通信网;网关设计;以太网总线;车辆总线;功能模块;嵌入式系统 |
| 摘要： | 列车行业，作为交通运输中的支柱行业，对一个国家的经济建设的发展和人民生活质量的提高都起着至关重要的作用。列车通信网（TCN）作为列车行业发展过程中的重要产物，为列车的高效管理和安全运行提供了一项重要的技术手段。虽然我国对列车通信网的研发进展很快，但是，在某些关键设备，特别是列车通信网关上的自主研发与生产，还与国外先进的技术还有一定的差距。因此，研究一款性能优越、成本低廉、具有自主知识产权的列车通信网关对发展我国列车通信网技术、推动列车行业发展和满足市场需求都是非常重要的。 正因于此，本论文研究并设计实现了一款基于嵌入式技术的连接以太网总线（列车总线）和MVB总线（车辆总线）的列车通信网关，主要工作包括： 在对列车行业的发展状况和对MVB协议中物理层和数据链路层介绍的基础上，分析了MVB协议中三类数据的传输实现，提出了TCN网关的整体硬件设计框架。分别以LPC2148和MB90F543G两款控制芯片为核心，通过分析网关功能和合理设计，将其划分为CPU模块和MVB模块两部分，并完成了两部分各功能模块的原理图和PCB设计。 其次，根据硬件功能的划分完成了对TCN网关的软件部分的总体方案设计，完成了 ENC28J60、MVBC和FM24C512的全部底层驱动开发，为上层应用软件设计了完整的接口函数以供调用。 然后，详细分析了uC/OS-II在32位和16位处理器上移植的差异，并完成了在LPC2148和MB90F543G两款微处理器上uC/OS-II操作系统的移植，在uC/OS-II系统的基础上，完成了CPU模块和MVB模块上数据处理程序和数据传输程序的设计，并根据制定的CPU模块和MVB之间的通信协议，有效的实现了两个模块之间的数据交互功能。 最后，搭建系统测试平台并对整个网关的性能进行测试。设计了MVB设备虚拟机程序，使一块MVB模块具有MVB设备的部分功能以达到组网测试的目的，上位机PC发送指令到网关的同时对虚拟MVB设备收发数据进行监测和分析，测试得到网关达到预期设计功能的结果。 |
| 作者： | 邓一文 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 张红雨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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