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基于VME总线的列车监控系统硬件平台设计
| 论文题名： | 基于VME总线的列车监控系统硬件平台设计 |
| 关键词： | 列车监控系统;硬件平台;VME总线;通信接口;系统设计 |
| 摘要： | 列车控制和管理系统即TCMS,TCMS作为列车的一个枢纽模块,负责处理和分配列车运行中各种内外数据,集监视与控制系统于一体。系统需要众多的通信接口来和各个功能模块完成数据交互;而作为一个功能系统,系统内部需要多块接口板级联完成,而接口板之间同样需要通信总线来完成系统内的数据传递。选用的VME总线是二十世纪八十年代诞生的一种异步并行系统总线,时至今日,经过长时间的发展与优化,使得它在稳定性、多主兼容、中断处理方面拥有独特的优势,在工业控制上有自己独特的地位。 本文介绍的是以VME总线为连接架构的列车控制和管理系统的硬件平台设计,主要分为几个部分:FPGA控制的VME总线系统,在详细介绍了VME总线协议规范要求的驱动要求以及设计人员对VME主系统和VME从系统的信号规划后,选择合适的驱动器和接收器来完成协议规范;以ARM为核心的通用通信接口的设计,在介绍了选用的CPU的主要特点后,介绍了VxWorks系统需要的最小硬件系统,以及在实际应用中的附加存储器(NAND FLASH和FRAM)和通用通信接口(USB,RS422,CAN,以太网),介绍了这些通信接口的特点和电路设计;接下来介绍了挂载在FPGA上的两路专用通信接口,工业以太网通信设计和HDLC通信模块,介绍了工业以太网通信的结构,选用的双路网卡的特点以及功率放大电路的设计和衰减回环的计算,最后估算了放大器的功耗和表面温度;介绍了用于控制专用设备的HDLC通信模块,介绍了通信模块的结构和实现。文章最后展示了系统级联测试结果,并且从实际测试中得到还有待改进优化的地方,以及给出优化方案。 |
| 作者： | 李俊安 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 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： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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