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原文传递 MVB节点设计及其测试研究

论文题名：	MVB节点设计及其测试研究
关键词：	多功能车辆总线;节点设计;芯片选型;互联测试;轨道交通
摘要：	随着我国轨道交通领域的快速发展，列车内的电气设备也不断地智能化、网络化。如何保证列车上不同电气设备的数据可靠地传输，实现全列车环境下各单元、各层次之间的信息交互已是轨道交通技术研究的重点。多功能车辆总线(MVB)节点就是将不同的电气设备加入到共同的MVB网络的一个桥梁。不同的电气设备通过MVB节点加入到MVB网络上而实现数据的交换。此外，为了确保MVB节点设备的兼容性和互操作性，提高互联的成功率，就需进行协议一致性测试，其在发现MVB设备的技术隐患方面也有着重要的理论与现实意义。　　通过对国内外MVB产品应用现状的调研，本课题提出一种技术方案，在主机系统与MVB控制器系统的架构上结合UART Emulation等技术，较为完善地实现了MVB设备的过程数据、消息数据、用户编程等功能。并且设计的节点硬件尺寸符合标准3U大小，为与其它网络设备集成于工控机箱中提供方便。　　本文介绍MVB节点硬件设计时，详细地描述了各功能模块电路实现的过程，包括芯片选型、参数的制定以及工作时序等。本文介绍节点的软件设计时，依据主机访问MVB控制器通信机制，按照MVB初始化、MVB配置、MVB数据收发的软件工作流程进行了详细地阐述。　　完成软硬件联合调试后，对所设计的MVB节点进行组建网络。组网过程中重点介绍了MVB网络主设备的周期扫描表设计以及对MVB网络数据的监控。设计周期扫描表时主要依据优先级调度Rate Monotonic算法进行流程设计，用以实现主设备周期性的轮询。并对所设计的周期扫描表进行评估，分析各基本周期内的周期性负载总线利用率。课题中通过捕获与分析网络上传输的数据，实现对MVB网络数据的监测。并设计人机交互界面，增强可操作性。　　本文在完成搭建的MVB平台上，首先对所设计的节点进行数据收发、主从帧间隔、端口周期等测试，验证了MVB节点的基本通信能力。接着对MVB节点进行了更为深入的一致性测试研究。测试主要包括基本互联测试、能力测试、行为测试。并针对MVB节点的特点设计了不同的测试方案，实现了典型的测试。这在一定的程度上验证了所设计MVB节点的一致性。
作者：	王峰超
专业：	电气工程
导师：	申萍
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文