基于TCN协议的MVB及HDLC通信模块硬件系统设计-通信与信息系统专业论文.docxVIP

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 必威体育官网网址□，在 年解密后适用本授权书。 本论文属于 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 摘 要 随着第六次火车提速，主要干线开始以时速 200 千米每小时的高速运行，火车 运行控制系统安全性越来越重要，机车之间的数据通信越来越频繁。计算机技术在 机车车辆上的应用越来越多，列车通信网络及主动控制成为高速列车控制中不可或 缺的关键技术。随着微电子技术、计算机技术、数字传输技术的飞速发展，自行设 计并实现安全稳定列车通信网络设备需求越来越大。 本文介绍了基于嵌入式系统的 MVB 和 HDLC 通信模块硬件系统的设计，该系 统用于实现列车通信网络（TCN）协议规定的 MVB 总线数据通信和 HDLC 总线数 据通信。该硬件系统平台包含大容量存储器、高性能处理器以及多种常用外围总线 接口，以此为硬件开发平台可实现多种总线数据的交互。 论文分析火车运行环境，确定硬件系统运行的工作环境温度范围以及抗震性和 防雷击设计；对比不同处理器之间差异，选择 ARM 作为本系统的核心处理器，设 计采用 FPGA+ARM 硬件平台方案；简要说明 MVB 总线及 HDLC 总线对硬件接口 的需求；论文采用大量的篇幅对系统的总体结构设计、硬件模块设计、总线接口设 计以及硬件调???进行详尽的论述。 经过大量的分析和设计工作，本文实现 MVB 总线及 HDLC 总线单板设计工作。 同时，系统通过 CAN 总线以及 RS485 总线实现与其他设备进行数据交互。本系统 已顺利通过项目验收，系统工作稳定，性能可靠，各项指标都满足要求。 关键词：嵌入式硬件系统，FPGA，ARM，总线接口 Abstract With the sixth speed-raising of the railway, the main routes begin to run at a high speed of 200 km per hour, the security of train operation control system is more and more important, also, data communication between the trains is more and more frequent. With the widely application of computer technology in railway system, the train communication network and control system become an indispensable key technology in high-speed train control system. As the rapid development of microelectronic technology, computer technology, and digital transmission technology, the demand of designing and implementing our own secure and stable train traffic network equipment is growing. In this paper, the design of MVB and HDLC communication module hardware system based on embedded system is introduced, this system is applied to implement MVB and HDLC bus data communications which are specified by the TCN protocol. The hardware platform contains hi