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原文传递多功能车辆总线接口卡的设计

论文题名：	多功能车辆总线接口卡的设计
关键词：	多功能车辆;总线接口卡;列车通信网络;通信设备;数据传输
摘要：	多功能车辆总线（MVB）接口卡是列车通信网络中重要的通信设备。接口卡连接不同类型的总线，通过运行在其上的通信协议软件，完成协议转换，实现跨总线的数据传输。本文分析了接口卡的软件层次结构，根据功能将其划分成初始化，实时协议和CAN应用三大模块，其中实时协议是重点。实时协议又分为过程数据和消息数据服务两大模块。本文针对实时协议设计中的难点：链路层接口模块和消息数据模块的设计思路进行详细说明。链路层接口模块的设计要点是共享存储器访问的设计。共享存储器位于链路层和实时协议之间，存储过程数据集和消息包，允许链路层和实时协议并发访问。共享存储器设计的关键就在如何实现并发访问，涉及到两个模块间的交互和数据转发，关系到系统的稳定性和可靠性，链路层接口的设计需要和底层MVB模块协同，是项目的重点和难点。共享存储器设计有二，要优先满足MVB模块对共享存储器的读写需求（实时性要求），其次要满足CPU对数据集操作的完整性要求。本文放弃了纯粹的CPU等待方案，通过使用单口RAM，设计适当的时序完成数据的读出；通过写FIFO完成链路层的写入。实验证明，该方案很好的满足了协议要求。消息数据模块按照OSI网络模型分为会话层，传输层和网络层。本文为会话层设计了相应的数据结构和状态机；为传输层设计了事件状态机和超时状态机；将网络层分解成发送任务和路由任务。根据各层的不同功能，将消息数据模块划分为不同的任务和接口调用。接口卡开发已经完成，与多种MVB从设备进行互连，顺利通过了项目验收。软件工作稳定，性能可靠，各项指标都很好的满足要求。
作者：	何浩然
专业：	通信与信息系统
导师：	胡修林
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文