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WTB列车总线网的研究和实现
| 论文题名： | WTB列车总线网的研究和实现 |
| 关键词： | 列车总线;适配器;列车通信网络;实时传输协议 |
| 摘要： | 列车通信网络将整个列车的电气设备连成一个整体，司机对整个列车的控制命令通过列车通信网络送到列车的各个车厢，列车的各个车厢工作状态通过列车通信网络送到司机显示台上，让整个列车有效而安全地工作。此外，该系统能够满足列车重联和铁道客车智能化、网络化的需要。 1999年6月IEEE委员会通过了IEC61375-1标准作为TCN(列车通信网)的标准。同年，IEEE委员会也制订出了车载通信协议标准IEEEStd1473-1999标准，并将TCN和LONWORKS同时纳入其中。我国列车推荐使用TCN标准，该标准总体结构把列车通信网规定为：由绞式列车总线WTB和多功能车辆总线MVB组成。其中WTB应用于整个列车，将全部车厢连接起来构成列车通信网络；MVB用于车厢内部连接各个电器设备。本文研究的是作为列车总线网的WTB绞式列车总线网。 在消化IEC61375-1标准后，我们发现网络适配器是WTB总线网的关键部件，从而重点加以研究。明确了网络适配器的功能，组成和技术要求，并进行了详细设计。按照实时协议设计了通信指令和数据帧的类型和格式。IEC61375-1标准规定了两种通信方式：“基于源地址寻址技术周期性数据传送”，和“非周期的消息数据传送”。传送采用Manchester码。每个适配器有3个通道，每个通道要求是双余度结构。根据其技术要求进行节点机及元、器件等的选择。选用体积小、温度范围宽、可靠性高的嵌入式PC/104工控机作为节点处理机；选用ALTERA公司的Cyclone系列FPGA器件作为网卡的核心器件。最后，实现了基于PC/104系统处理机的网络适配器。 在网络适配器实现过程中，采用了先进的QuartusⅡ4.0等EDA工具，解决了一系列关键技术：通信和索引存储器的优化，分布式数据库，曼彻斯特编码器、解码器，循环冗余校验器、帧的生成，多个状态机的实现并集成在一片FPGA中。此项具有完全自主知识产权的基于TCN标准的WTB网络控制系统，可对打破国外在TCN网络通信技术上的垄断，填补国内在这一技术领域的空白，具有重要意义。 |
| 作者： | 计辉 |
| 专业： | 计算机系统结构 |
| 导师： | 冯萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西北工业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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