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WorldFIP列车通信网络硬件系统设计
| 论文题名： | WorldFIP列车通信网络硬件系统设计 |
| 关键词： | 现场总线;主从设备;列车通信网络;硬件系统;网关设计 |
| 摘要： | WorldFIP现场总线作为当今世界应用最为广泛的工业数据总线之一，近年来发展十分迅速，因其实时性、可靠性、同步性以及协议单一等特点，被广泛应用于交通、能源、铁路、电力等各个领域（主要在欧洲）。在国内，WorldFIP现场总线在电力行业以及铁路交通方面也都有了一定的应用。 本文依托WorldFIP列车通信网络项目，主要介绍了包括主设备板卡、从设备板卡和 WorldFIP-RS422/485+CAN网关三个硬件板卡的设计开发。主设备板使用 ARM作为处理器，FULLFIP2为通信控制器，主要用作总线仲裁器；从设备和网关使用飞思卡尔公司的单片机作为处理器芯片，同时以MICRIOFIP作为通信协处理器，其中从设备主要作站功能使用，而网关主要用于实现WorldFIP同RS422/485和CAN之间的协议转换。 论文首先介绍了现场总线的发展状况，重点分析了WorldFIP现场总线的应用特点以及在国内外的发展现状。然后分析系统的功能需求，确定了系统设计方案，具体包括主从设备硬件电路设计方案、所使用的主要芯片以及PCB布局的确定，详细介绍了主从设备所选用的CPU，并对设计中所涉及到的关键技术以及相关解决方案作了说明，主要包括主设备中大容量存储器NandFLASH和通信控制器FULLFIP2的时序分析，以及从设备中访问MICROFIP的时序设置说明，列举了设计过程中可能出现的问题以及相应的解决思路。详细介绍了主从设备板卡的各功能接口电路设计，包括电源、SDRAM、NandFlash、USB接口、以太网接口、CAN总线、RS422/485接口以及FIP网通信接口等，并对相关功能接口所使用的主要芯片作了详细介绍。最后介绍了主从设备FIP网通信部分的连接方式以及相关测试方法，并对测试结果进行了阐述。 测试结果表明，系统板卡运转正常，功能满足需求，各方面指标均合格，且能长时间保持良好运行状态。 |
| 作者： | 张琪 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 杨灵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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