CN201626437U - 一种多功能车辆总线控制器和多功能车辆总线网卡 - Google Patents
一种多功能车辆总线控制器和多功能车辆总线网卡 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201626437U CN201626437U CN2010201229960U CN201020122996U CN201626437U CN 201626437 U CN201626437 U CN 201626437U CN 2010201229960 U CN2010201229960 U CN 2010201229960U CN 201020122996 U CN201020122996 U CN 201020122996U CN 201626437 U CN201626437 U CN 201626437U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- bus
- mvb
- main control
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000006399 behavior Effects 0.000 claims description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种多功能车辆总线控制器和多功能车辆总线网卡，其中，包括：总线，主控单元与所述总线连接；控制数据帧的接收和发送的时序的报文分析单元，与所述总线和主控单元连接；控制对通信存储器的访问鉴权的仲裁逻辑单元，与所述总线连接；控制所述数据、地址和控制信号的同步传输的通信存储器控制器单元，与所述总线连接；连接CPU单元的CPU接口单元，与所述总线连接。本实用新型实施例多功能车辆总线控制器确保了CPU单元、主控单元和接收时间监视单元能实时、连续和完整的读取通信存储器中的数据，解决了多个功能单元同时访问通信存储器引起的冲突，提高了多功能车辆总线控制器网卡传递数据的完整、高效和准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术，特别涉及一种多功能车辆总线控制器和多功能车辆总线网卡。
背景技术
随着嵌入式微机控制技术和现场总线技术的发展，现代列车的过程控制已从集中型的直接数字控制***发展成为基于网络的分布式控制***。基于分布式控制的多功能车辆总线是IEC61375-1(1999)TCN(列车通信网络国际标准)的推荐方案，它与绞线式列车总线(wire train bus，WTB)构成的列车通讯总线具有实时性强、可靠性高的特点。列车车辆的现代化的发展趋势与可靠性、安全性、通讯实时性的要求使MVB逐渐成为下一代车辆的通讯总线标准。
目前国内高速动车组及重载货运列车(HXD1)上都采用了新型的列车网络(MVB/WTB网络)；传统的硬线也正在逐渐地被网络所替代。采用MVB/WTB网络的列车需要大量的MVB设备来进行信息的传输。MVB控制器是MVB设备的关键部件，在多个功能单元同时访问通信存储器，容易引起数据冲突，可靠性低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种多功能车辆总线控制器和多功能车辆总线网卡，用于解决现有技术中多功能车辆总线控制器的可靠性低的问题。
为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种多功能车辆总线控制器，其中，包括：
传输数据、地址和控制信号的总线；
控制所述总线上的功能单元的工作状态的主控单元，与所述总线连接；
控制数据帧的接收和发送时序的报文分析单元，与所述总线和主控单元连接；
控制对通信存储器的访问鉴权的仲裁逻辑单元，与所述总线连接；
控制所述数据、地址和控制信号的同步传输的通信存储器控制器单元，与所述总线连接；
连接CPU单元的CPU接口单元，与所述总线连接；
监视接收数据的时间间隔的接收时间监视单元，与所述总线连接；
存储CPU单元的控制信号的内部寄存器单元，与所述总线连接；
识别CPU单元访问的目的地址的地址逻辑单元，与所述总线连接；
控制所述总线分时复用传输所述数据、地址和控制信号传输的总线复用单元，与所述总线连接；
对多功能车辆总线网络数据进行编码和译码的编译码器，与所述总线连接。
其中，所述编译码器包括：
将串行化信号转换为并行的数据字节的译码器和将并行的数据字节转换为串行化信号的编码器。
其中，所述译码器为2个，分别连接有接收缓冲器，所述译码器和所述接收缓冲器分别与线路切换单元连接。
其中，所述主控单元包括：
判断所述总线上各功能单元的当前状态信息的主控单元状态机；
所述主控单元状态机与主帧处理模块、从帧处理模块以及端口预处理模块连接。
其中，所述仲裁逻辑单元包括： 接收所述CPU单元、主控单元和接收时间监视单元的控制命令的仲裁逻辑单元状态机，所述仲裁逻辑单元状态机分别与接收时间监视单元逻辑模块、CPU单元逻辑模块和主控单元逻辑模块连接。
其中，所述接收时间监视单元包括：定时模块和接收端口监视逻辑模块。
其中，所述CPU接口单元包括：访问控制逻辑模块和访问时序匹配逻辑模块。
本实用新型还提供了一种多功能车辆总线网卡，包括多功能车辆总线控制器。
本实用新型实施例多功能车辆总线控制器确保了CPU单元、主控单元和接收时间监视单元能实时、连续和完整的读取通信存储器中的数据，解决了多个功能单元同时访问通信存储器引起的冲突，提高了多功能车辆总线控制器网卡传递数据的完整、高效和准确性。
附图说明
图1为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例一的结构示意图；
图2为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例二的结构示意图；
图3为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例三的结构示意图一；
图4为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例三的结构示意图二；
图5为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例三的结构示意图三；
图6为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例三的结构示意图四；
图7为本实用新型实施例多功能车辆总线网卡具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步地详细描述。
本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例一
图1为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例一的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例多功能车辆总线控制器包括：总线101、主控单元102、报文分析单元103、仲裁逻辑单元104、通信存储器控制器单元105、CPU接口单元106、接收时间监视单元107、内部寄存器单元108、地址逻辑单元109、总线复用单元110、编译码器单元。总线101用于传输与总线101连接的各功能单元发送或接收的数据、地址和控制信号等，包括数据总线、地址总线和控制总线；主控单元102用于控制总线上的各功能单元的工作状态，工作状态包括开启或关闭，并根据各功能单元的当前的工作状态来控制下一个时刻的工作状态；报文分析单元103用于将多功能车辆总线的数据帧的接收和发送的时序，数据帧根据传输协议的不同可以分为主帧和从帧；仲裁逻辑单元104用于控制CPU单元、主控单元和接收时间监视单元对通信存储器(Traffic Memory，TM)的访问鉴权，保证在一个时刻上述3个功能单元中一个访问通信存储器，通信存储器可以采用ISSI公司的IS61LV系列的SRAM；通信存储器控制器单元105为多功能车辆总线控制器的链路层和传输层的接口，用于控制所述数据、地址和控制信号的同步传输，保证上位机例如主控制计算机对多功能车辆总线控制器的控制和对总线上的各功能单元的工作状态的正确反馈；地址逻辑单元109用于识别CPU单元访问的目的地址，目的地址包括通信存储器控制器单元的地址或内部寄存器单元的地址；总线复用单元110，用于在CPU单元、主控单元和接收时间监视单元在访问通信存储器时，确保地址总线和数据总线的独立性和分时复用，提高传输数据、地址和控制信号的准确性和高效率；编译码器单元包括编码器和译码器，译码器用于将串行化信号转换为并行的数据字节，编码器将并行的数据字节转换为串行化信号。
本实用新型实施例多功能车辆总线控制器通过通信存储器控制器单元控制数据、地址和控制信号的同步传输，仲裁逻辑单元控制CPU单元、主控单元和接收时间监视单元对通信存储器的访问鉴权，地址逻辑单元识别CPU单元访问的目的地址为通信存储器控制器单元的地址或通信存储器的地址，和总线复用单元确保地址总线、数据总线和控制总线的独立性和分时复用，不仅确保了CPU单元、主控单元和接收时间监视单元能实时、连续和完整的读取通信存储器中的数据，解决了多个功能单元同时访问通信存储器引起的冲突，提高了多功能车辆总线控制器传递数据的完整、高效和准确性。
本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例二
图2为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例二的结构示意图。如图2所示，进一步的，本实用新型实施例多功能车辆总线控制器中的编译码器单元111包括：编码器111、译码器112和译码器113，编码器111还连接有发送缓冲器114，用于缓存将要发送的数据等，译码器112和译码器113也分别连接有接收缓冲器115，用于缓存接收的数据等，在译码器112和译码器113之间还连接有线路切换逻辑单元116，根据译码器112和译码器113所译出的数据，获取更加合理和准确的译出的数据。
本实用新型实施例通过双译码器结构实现了双通道冗余，提高了接收数据的效率，增加数据传输的可靠性，并确保CPU单元准确地访问通信存储器和内部寄存器的访问。
本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例三
图3为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例三的结构示意图一。如图3所示，本实用新型实施例多功能车辆总线控制器中的主控单元102包括：主控单元状态机、主帧处理器、从帧处理器和端口预处理器，主控单元状态机用于判断总线上的各功能单元的当前工作状态，主帧处理器和从帧处理器分别用于处理主帧和从帧，主帧和从帧是根据不同的传输协议来定义的，端口预处理器用于主帧和从帧的匹配处理，以获取所需要的主帧或从帧。
图4为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例三的结构示意图二。如图4所示，本实用新型实施例多功能车辆总线控制器中的接收时间监视单元包括：定时模块和接收端口监视逻辑模块，定时模块为一定时时钟，用于定时，接收端口监视逻辑模块用于监视上一次接收从帧到当前的时间间隔，并将该时间间隔存储在通信存储器中。
图5为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例三的结构示意图三。如图5所示，本实用新型实施例多功能车辆总线控制器中的仲裁逻辑单元包括：状态机，以及分别与状态机连接的STS逻辑模块、CPU逻辑模块和MCU逻辑模块连接，状态机用于判断CPU单元、主控单元和接收时间监视单元的工作状态，并根据CPU单元、主控单元和接收时间监视单元的工作状态控制上述3个功能单元访问通信存储器的顺序和时间等。
图6为本实用新型实施例多功能车辆总线控制器具体实施例三的结构示意图四。如图6所示，本实用新型实施例多功能车辆总线控制器中的CPU接口单元106包括：访问控制逻辑模块和访问时序匹配逻辑模块，访问控制逻辑模块用于生成CPU单元访问通信存储器和内部寄存器的访问模式、读写控制信号，当同时有多个主体访问通信存储器时，访问时序匹配逻辑模块生成让CPU单元访问通信存储器时***等待周期的信号，以便让CPU单元正确地访问通信存储器。
本实用新型实施例多功能车辆总线具体实施例
图7为本实用新型实施例多功能车辆总线网卡具体实施例的结构示意图。如图7所示，本实用新型实施例多功能车辆总线包括上述任一具体实施例的多功能车辆总线控制器，还包括：联合测试行为组织接口(JointTest Action Group，JTAG)和现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)配置的ROM，多功能车辆总线控制器与通信存储器和总线驱动芯片相连接。
本实用新型实施例多功能车辆总线确保了CPU单元、主控单元和接收时间监视单元能实时、连续和完整的读取通信存储器中的数据，解决了多个功能单元同时访问通信存储器引起的冲突，通过双译码器结构实现了双通道冗余，提高了多功能车辆总线控制器网卡传递数据的完整、高效和准确性确保CPU单元准确地访问通信存储器和内部寄存器的访问。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种多功能车辆总线控制器，其特征在于包括：
传输数据、地址和控制信号的总线；
控制所述总线上的功能单元的工作状态的主控单元，与所述总线连接；
控制数据帧的接收和发送时序的报文分析单元，与所述总线和主控单元连接；
控制对通信存储器的访问鉴权的仲裁逻辑单元，与所述总线连接；
控制所述数据、地址和控制信号的同步传输的通信存储器控制器单元，与所述总线连接；
连接CPU单元的CPU接口单元，与所述总线连接；
监视接收数据的时间间隔的接收时间监视单元，与所述总线连接；
存储CPU单元的控制信号的内部寄存器单元，与所述总线连接；
识别CPU单元访问的目的地址的地址逻辑单元，与所述总线连接；
控制所述总线分时复用传输所述数据、地址和控制信号传输的总线复用单元，与所述总线连接；
对多功能车辆总线网络数据进行编码和译码的编译码器，与所述总线连接。
2.根据权利要求1所述的多功能车辆总线控制器，其特征在于，所述编译码器包括：
将串行化信号转换为并行的数据字节的译码器和将并行的数据字节转换为串行化信号的编码器。
3.根据权利要求2所述的多功能车辆总线控制器，其特征在于，所述译码器为2个，分别连接有接收缓冲器，所述译码器和所述接收缓冲器分别与线路切换单元连接。
4.根据权利要求1所述的多功能车辆总线控制器，其特征在于，所述主控单元包括：
判断所述总线上各功能单元的当前状态信息的主控单元状态机；
所述主控单元状态机与主帧处理模块、从帧处理模块以及端口预处理模块连接。
5.根据权利要求1所述的多功能车辆总线控制器，其特征在于，所述仲裁逻辑单元包括：
接收所述CPU单元、主控单元和接收时间监视单元的控制命令的仲裁逻辑单元状态机，所述仲裁逻辑单元状态机分别与接收时间监视单元逻辑模块、CPU单元逻辑模块和主控单元逻辑模块连接。
6.根据权利要求1所述的多功能车辆总线控制器，其特征在于，所述接收时间监视单元包括：
定时模块和接收端口监视逻辑模块。
7.根据权利要求1所述的多功能车辆总线控制器，其特征在于，所述CPU接口单元包括：
访问控制逻辑模块和访问时序匹配逻辑模块。
8.一种采用权利要求1-7任意一项所述的多功能车辆总线控制器的多功能车辆总线网络适配器 ，其特征在于，包括：
多功能车辆总线控制器、联合测试行为组织接口和现场可编程门阵列配置的只读存储器 ；
所述多功能车辆总线控制器与通信存储器和总线驱动芯片相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010201229960U CN201626437U (zh) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | 一种多功能车辆总线控制器和多功能车辆总线网卡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010201229960U CN201626437U (zh) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | 一种多功能车辆总线控制器和多功能车辆总线网卡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201626437U true CN201626437U (zh) | 2010-11-10 |
Family
ID=43057826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010201229960U Expired - Lifetime CN201626437U (zh) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | 一种多功能车辆总线控制器和多功能车辆总线网卡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201626437U (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102054479A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-05-11 | 深圳市元征软件开发有限公司 | 便携式车辆解码设备 |
| CN103133778A (zh) * | 2012-11-25 | 2013-06-05 | 中国原子能科学研究院 | 管道转动约束装置 |
| CN103728928A (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | 中国科学院软件研究所 | 一种基于PicoBlaze的MVB控制器 |
| CN103902249A (zh) * | 2012-12-26 | 2014-07-02 | 中国航空工业集团公司第六三一研究所 | 集约式数据帧队列控制器及控制方法 |
| CN104717114A (zh) * | 2013-12-17 | 2015-06-17 | 北车大连电力牵引研发中心有限公司 | Mvb接口板卡 |
| CN107248945A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-13 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种多功能车辆总线控制器 |
| CN111181826A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 中国铁道科学研究院集团有限公司 | 动态组网主控装置 |
| CN111290310A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-16 | 天津鹍骐科技有限公司 | 一种车载计算*** |
| CN113050461A (zh) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | Mvb芯片 |
-
2010
- 2010-03-03 CN CN2010201229960U patent/CN201626437U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102054479B (zh) * | 2010-12-17 | 2012-09-05 | 深圳市元征软件开发有限公司 | 便携式车辆解码设备 |
| CN102054479A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-05-11 | 深圳市元征软件开发有限公司 | 便携式车辆解码设备 |
| CN103728928B (zh) * | 2012-10-11 | 2016-06-01 | 中国科学院软件研究所 | 一种基于PicoBlaze的MVB控制器 |
| CN103728928A (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-16 | 中国科学院软件研究所 | 一种基于PicoBlaze的MVB控制器 |
| WO2014056249A1 (zh) * | 2012-10-11 | 2014-04-17 | 中国科学院软件研究所 | 一种基于PicoBlaze的MVB控制器 |
| CN103133778A (zh) * | 2012-11-25 | 2013-06-05 | 中国原子能科学研究院 | 管道转动约束装置 |
| CN103902249A (zh) * | 2012-12-26 | 2014-07-02 | 中国航空工业集团公司第六三一研究所 | 集约式数据帧队列控制器及控制方法 |
| CN103902249B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-08-19 | 中国航空工业集团公司第六三一研究所 | 集约式数据帧队列控制器及控制方法 |
| CN104717114A (zh) * | 2013-12-17 | 2015-06-17 | 北车大连电力牵引研发中心有限公司 | Mvb接口板卡 |
| CN107248945A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-13 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种多功能车辆总线控制器 |
| CN113050461A (zh) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | Mvb芯片 |
| CN111181826A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 中国铁道科学研究院集团有限公司 | 动态组网主控装置 |
| CN111290310A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-16 | 天津鹍骐科技有限公司 | 一种车载计算*** |
| CN111290310B (zh) * | 2020-02-13 | 2021-03-16 | 天津鹍骐科技有限公司 | 一种车载计算*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201626437U (zh) | 一种多功能车辆总线控制器和多功能车辆总线网卡 | |
| CN102449614B (zh) | 用于耦合代理的分组化接口 | |
| CN104809094B (zh) | Spi控制器及其通信方法 | |
| CN101866328B (zh) | 一种自动访问的串行总线读写控制方法 | |
| CN102088444A (zh) | Profibus dp与profibus pa协议转换网关模块 | |
| CN103907297A (zh) | 多协议串并转换物理层单元装置 | |
| CN105357147B (zh) | 一种高速高可靠的片上网络适配单元 | |
| CN103490966A (zh) | 一种双冗余can总线数据接收处理方法 | |
| CN104901859A (zh) | 一种axi/pcie总线转换装置 | |
| CN103840993A (zh) | 一种双冗余can总线数据发送方法 | |
| CN102724092A (zh) | 一种Profibus-DP现场总线通信协议冗余主站 | |
| CN104008082A (zh) | 1553b总线rt节点与can总线的转换器 | |
| CN105573951A (zh) | 一种针对数据流传输的ahb总线接口*** | |
| CN103558812B (zh) | 基于fpga和arm的mvb网络四类设备网卡 | |
| CN105786639A (zh) | 一种i2c总线数据的传输方法及*** | |
| CN103684999B (zh) | 一种基于mpc860的mvb-wtb网关 | |
| CN103685578B (zh) | 主从设备的数据传输方法 | |
| CN106789511A (zh) | 基于fpga的列车用can通信转换控制方法及转换模块 | |
| CN105045746A (zh) | 一种接口扩展装置 | |
| CN106874228A (zh) | 基于i2c总线的控制器及通信方法、多控制器间的通信方法 | |
| CN103885910B (zh) | 多设备在主模式下进行iic通信的方法 | |
| CN101025772A (zh) | 一种时分隔离的数据交换方法及其装置 | |
| CN105262659A (zh) | 基于fpga芯片的hdlc协议控制器 | |
| CN201758397U (zh) | 一种处理列车通信网络数据的装置 | |
| CN201274504Y (zh) | Wtb-can网关设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LOCOMOTIVE + CAR RESEARCH INSTITUTE, CHINA ACADEMY Effective date: 20120712 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20120712 Address after: 100081 Beijing city Haidian District Daliushu Road No. 2 Co-patentee after: Locomotive & Car Research Institute, China Academy of Railway Sciences Patentee after: China Academy of Railway Sciences Address before: 100081 Beijing city Haidian District Daliushu Road No. 2 Patentee before: Locomotive & Car Research Institute, China Academy of Railway Sciences |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20101110 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |