本文介绍了完整MVB系统的模式和体系结构，并详细描述了系统的硬件和软件实现。时，提出用FPGA实现MVBC MVB控制器，执行物理层和数据链路层功能，为上层应用提供硬件平台。于硬件和软件测试，该系统现已在列车控制系统中成功运行。践证明，与购买专用MVB处理芯片相比，该程序节省了大量成本，同时避免了技术限制并积累了该领域的宝贵应用经验。用途车辆; FPGA; MVB控制器简介随着近年来轨道交通的发展，现代列车往往更快，更舒适，更自动化，这需要大量的信息，如车辆的交通状况和车辆的数量。客。息等该信息必须直接在车辆之间传输。何在整列火车上安全，快速，准确地传递这些信息已成为新列车发展中的一个重要问题。MVB是用于列车设备之间的数据传输和交换的通信标准。线上的每个设备的功能，大小和性能可能不同，但两者都连接到MVB总线，MVB总线用于信息交换以形成完整的通信网络。MVB的特殊芯片必须依赖进口且价格高，这不会促进国家列车控制和工业控制领域的推广。此，有必要引入具有自主知识产权的MVB控制器。般设计车辆总线控制器由两个模块组成，硬件和软件。
MVB的OSI模型及其实现如图1所示。件部分包括集成处理器，通信子模块，I / O模块等，软件部分包括平台。件开发表单，应用程序编程接口（API）和卡支持包（BSP），用于保护特定的硬件功能。OSI中的物理层和链路层由硬件和其他层通过软件实现。据车辆的总线控制器，它应该能够满足实时应急处理的需要，在车辆的总线控制器中选择Vxworks OS。
时，根据控制器的工作环境和处理性能，系统选择了AT91M40800工业级ARM处理器。AT91M40800是基于ARM7TDMI心脏，并采用一个32位RISC处理器的高性能，一组16位的压缩指令SRAM芯片上8K，可编程外部总线接口（EBI），一个上/ 16位定时器，带3个通道和32个可编程输入/输出。口，中断控制器，2 USART，看门狗时钟，主时钟电路和DRAM时序控制电路，先进的省电电路;可以支持JTAG调试，主频可以达到40MHz。系统中，MVB控制器（MVBC）是控制MVB的不同物理设备之间的连接的模块。MVBC用于实现MVB数据帧的纠错和解码功能，恒温阀芯使其成为该系统中最关键的模块。据系统要求，成本，可用性和其他因素，选择Cyclone II系列的Altera FPGA。于系统设计和选择的系统硬件和软件设计。系统的特定硬件结构在图2中被示出和软件体系结构在图3中示出TrafficMemory（TM）表示通信数据的处理器和MVBC中，TM地址空间之间的交换存储所有软件和MVBC软件以交换信息和控制数据，该处理器可以访问该地址空间。问TrafficMemory的示意图如图4所示。统硬件电路设计系统的硬件设计包括MVBC FPGA实现和MVB总线适配器级设计，最重要的是MVBC设计模块，在图5中示出的MVBC组合物的框图。在图5中可以看出，MVBC由一个功能模块的诸如编码器，发送缓冲器，解码器，接收缓冲器，消息解析单元和状态检查寄存器。码器用于将信号转换为曼彻斯特码并发送数据帧。送缓冲区放置要发送的CRC数据和值。码器将解码接收的曼彻斯特信号以进行数据提取和数据错误检测。收缓冲区放置接收的数据和CRC的结果。息分析单元检测从帧的主帧和帧延迟，帧错误检测和错误状态。态控制寄存器用于配置MVBC。控制单元支持MVBC作为主设备或从设备，并支持队列中的消息传输。址逻辑分析访问的输入地址并生成MVBC TM访问的地址。统通过时钟生成电路为系统提供MVBC操作时钟和计算器。用定时器可以产生两个同步输出信号并向系统提供定时信号。统软件设计MVB系统有三种不同的数据类型，用于监控数据，消息数据和过程数据。
6是MVB软件模块的设计。
信机制如下：在发送方侧，过程变量通过应用模块发送到过程数据处理模块，过程数据处理模块定期更新过程变量。译记忆库中相应的逻辑端口数据，具体取决于设置。送软件的任务已完成。射机周期性地发送解码后的主框架，取得逻辑端口的对应值，并且询问对应的逻辑端口的TM传输参数后，设置MVBC上传输的状态和数据端口逻辑作为过程数据从帧发送到编码器，如图4所示。收侧，接收处理是相反的发送的过程中：接收所述BA总线管理器周期性地发送所述主框架，由解码器解码，并且获得逻辑端口correspondant.Après通过接收该设置的值在TM的相应逻辑端口，MVBC被设置为接收状态。
接收到从属从属帧之后，立即更新TM中的相应逻辑端口数据，发出中断信号并终止接收过程。辑端口更新后的过程数据可以通过调度请求或中断获得。
论MVB系统经过严格的硬件和软件测试，已成功应用于列车控制系统，实现列车运行控制，机车控制，状态监测，故障诊断和客运服务。为在实践中应用MVB总线提供了宝贵的经验。
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