一種基于mpc860的mvb-wtb網(wǎng)關(guān)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于MPC860的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，屬于網(wǎng)關(guān)通信領(lǐng)域。本網(wǎng)關(guān)包括WTB卡、MAU卡、轉(zhuǎn)接卡和MVB卡；其中，WTB卡、MAU卡和MVB卡通過轉(zhuǎn)接卡連接；WTB卡負(fù)責(zé)WTB總線所連接的WTB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸，MAU卡負(fù)責(zé)提供網(wǎng)關(guān)與其他網(wǎng)關(guān)通信的接口，MVB卡負(fù)責(zé)MVB總線所連接的MVB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸，轉(zhuǎn)接卡負(fù)責(zé)MVB和WTB之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明網(wǎng)關(guān)既具有WTB過程數(shù)據(jù)功能、消息數(shù)據(jù)功能和總線管理功能，又具有MVB主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制等功能。
【專利說明】—種基于MPC860的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于MPC860的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，屬于網(wǎng)關(guān)通信領(lǐng)域，廣泛適用于符合國際列車通訊網(wǎng)絡(luò)TCN標(biāo)準(zhǔn)IEC1375和WC556協(xié)議的各種車輛、設(shè)備的通信，包括高速列車、動車等各種軌道車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]國際列車通訊網(wǎng)絡(luò)TCN標(biāo)準(zhǔn)IEC61375-1是專門針對軌道車輛制定的、符合多國鐵路制造商、運營商需求的列車網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)準(zhǔn)。列車通信網(wǎng)絡(luò)具有分層控制、開放性、實時性與高可靠性的特點。各車之間的重聯(lián)控制，控制單元聯(lián)網(wǎng)通信與信息資源共享是其控制網(wǎng)絡(luò)的重要功能。根據(jù)列車控制的特點，TCN網(wǎng)絡(luò)分為兩層總線，分別是連接各個車廂的WTB總線以及連接車內(nèi)設(shè)備的MVB總線。TCN標(biāo)準(zhǔn)定義的這兩種形式的總線，制定了一個開放的通信系統(tǒng)，從而使得各種類型的鐵路機車車輛能夠互相聯(lián)掛，不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備可以互聯(lián)互通。
[0003]WTB與MVB是兩個獨立的通信子網(wǎng)，WTB負(fù)責(zé)列車車輛之間的數(shù)據(jù)通信，MVB負(fù)責(zé)車輛內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信。它們采用不同的協(xié)議，之間通過一個WTB節(jié)點連接，這個節(jié)點就是網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)兩種不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
[0004]目前現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)技術(shù)大多只涉及WTB總線和MVB總線的一種，采用其他總線來代替WTB或MVB總線設(shè)備，并未真正實現(xiàn)TCN網(wǎng)絡(luò)中WTB與MVB子網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換，自然也不能在具有WTB過程數(shù)據(jù)功能、消息數(shù)據(jù)功能和總線管理功能的同時，也兼顧MVB主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制等功能。所以目前并沒有真正意義上具有自主知識產(chǎn)權(quán)的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)。而且，現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)大多采用ARM芯片，處理器工作在小端模式，在數(shù)據(jù)的收發(fā)過程中需要對數(shù)據(jù)進行大小端轉(zhuǎn)換處理，增加了軟件設(shè)計的難度和工作量；而本文發(fā)明的網(wǎng)關(guān)采用MPC860處理器，性能優(yōu)于ARM處理器，且可以工作在大端模式，使得數(shù)據(jù)組織和網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)一致，從而降低了軟件設(shè)計的難度和復(fù)雜度。同時，由于本技術(shù)涉及WTB總線和MVB總線，既具有WTB過程數(shù)據(jù)功能、消息數(shù)據(jù)功能和總線管理功能的同時，又具有MVB主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制等功能。因此，基于MPC860的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)的研制成功對實現(xiàn)WTB和MVB之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通信起到了重要的作用，對我國鐵路機車車輛行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新具有現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于MPC860的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)及其工作方法。為實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的自主知識產(chǎn)權(quán)，本發(fā)明設(shè)計出的基于MPC860的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)符合國際列車通訊網(wǎng)絡(luò)TCN標(biāo)準(zhǔn)IEC1375和HC556協(xié)議的各種車輛、設(shè)備的通信。MPC860處理器工作在大端模式，可以使收發(fā)的數(shù)據(jù)組織與網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)一致，通過FPGA實現(xiàn)WTB協(xié)議鏈路層，并為上層RTP協(xié)議等提供接口，可實現(xiàn)WTB列車級網(wǎng)絡(luò)和MVB車輛級網(wǎng)絡(luò)間的相互通信，在降低了軟件設(shè)計復(fù)雜度的同時，提高了數(shù)據(jù)通信的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]一種基于MPC860的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括WTB卡、MAU卡、轉(zhuǎn)接卡和MVB卡；其中，WTB卡、MAU卡和MVB卡通過轉(zhuǎn)接卡連接；WTB卡負(fù)責(zé)WTB總線所連接的WTB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸，MAU卡負(fù)責(zé)提供網(wǎng)關(guān)與其他網(wǎng)關(guān)通信的接口，MVB卡負(fù)責(zé)MVB總線所連接的MVB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸，轉(zhuǎn)接卡負(fù)責(zé)MVB和WTB之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
[0008]進一步的，所述轉(zhuǎn)接卡為CPC1-PC104轉(zhuǎn)接卡，所述MVB卡為帶有PC104接口的MVB卡；WTB卡通過所述轉(zhuǎn)接卡的PC104總線與所述MVB卡數(shù)據(jù)通信。
[0009]進一步的，所述WTB卡包括WTB-CPU模塊、WTB-FPGA模塊、轉(zhuǎn)接模塊和WTB串口接口，WTB-FPGA模塊通過數(shù)據(jù)線與WTB-CPU模塊連接；其中，所述WTB-CPU模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)RTP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層部分的處理工作，以及WTB總線所連接的WTB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸；所述WTB-FPGA模塊負(fù)責(zé)對WTB在WTB總線上收集接收的數(shù)據(jù)進行編碼，以及對接收的數(shù)據(jù)進行解碼并生成標(biāo)準(zhǔn)的并行信號傳給WTB，切換網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)以及指示網(wǎng)關(guān)運行情況；所述轉(zhuǎn)接模塊用于實現(xiàn)MVB到WTB的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，負(fù)責(zé)MVB和WTB之間的數(shù)據(jù)傳輸；所述WTB串口接口用于接收對WTB進行維護和調(diào)試。
[0010]進一步的，所述WTB卡以輪詢的方式收集WTB總線上的WTB過程變量、消息和監(jiān)視數(shù)據(jù)，并將收集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為HDLC報文的格式后傳送給WTB-FPGA模塊進行編碼處理。
[0011]進一步的，所述WTB-FPGA模塊包括數(shù)字轉(zhuǎn)換接收器DCR，收發(fā)器，中斷控制器，方向選擇器，總線選擇器；其中，所述方向選擇器用于識別所述收發(fā)器中數(shù)據(jù)幀的傳送方向；所述總線選擇器用于識別所述收發(fā)器中數(shù)據(jù)幀的來源并將識別結(jié)果發(fā)送給所述中斷處理器；所述中斷處理器用于根據(jù)收到的識別結(jié)果進行處理，如果識別結(jié)果為數(shù)據(jù)幀來自MAU，則發(fā)送一個中斷給MPC860，告知其接收到了 WTB總線數(shù)據(jù)幀，同時告知所述收發(fā)器將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給DCR，由DCR經(jīng)EBI總線發(fā)送給MPC860進行處理；如果識別結(jié)果為數(shù)據(jù)幀來自MPC860，則告知收發(fā)器將當(dāng)前數(shù)據(jù)幀發(fā)送給DCR;所述DCR用于對數(shù)據(jù)進行編碼后形成HDLC數(shù)據(jù)幀，并發(fā)送給MAU。
[0012]進一步的，所述MVB卡包括MVB-ARM模塊、MVB-FPGA模塊、MVB串口接口，MVB-ARM模塊通過數(shù)據(jù)線與MVB-FPGA模塊連接；其中，所述MVB-ARM模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)上RTP協(xié)議棧的實現(xiàn)；所述MVB-FPGA模塊負(fù)責(zé)對MVB卡從MVB總線上采集到的MVB數(shù)據(jù)進行編解碼；所述MVB串口接口用于接收對MVB進行維護和調(diào)試。
[0013]進一步的，所述MVB-FPGA模塊中包括一MVB控制器和一 PC104控制器；其中，所述MVB控制器用于對RTP協(xié)議棧與物理層之間過程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)、主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制，以及為在MVB總線上的各個設(shè)備提供通訊接口和通訊服務(wù)，將從MVB總線上采集到的MVB設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送給MVB卡的數(shù)據(jù)鏈路層接口 ；所述PC104控制器用于將從MVB總線上采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到PC104總線上，由PC104-CPCI轉(zhuǎn)接卡將數(shù)據(jù)傳送到WTB卡上。
[0014]本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)包括WTB卡、MAU卡、CPC1-PC104轉(zhuǎn)接卡和帶有PC104接口的MVB卡；WTB卡、MAU卡和帶有PC104接口的MVB卡通過CPC1-PC104轉(zhuǎn)接卡連接，WTB卡負(fù)責(zé)WTB總線所連接的WTB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸，MAU卡負(fù)責(zé)介質(zhì)分配(即提供網(wǎng)關(guān)和其他網(wǎng)關(guān)通信的接口)，MVB卡負(fù)責(zé)MVB總線所連接的MVB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸，CPC1-PC104轉(zhuǎn)接卡負(fù)責(zé)MVB和WTB之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。工作方法包括WTB初運行和WTB總線及MVB總線間過程數(shù)據(jù)和消息數(shù)據(jù)的處理，為在總線上的各個設(shè)備提供通訊接口和通訊服務(wù)。
[0015]CPC1-PC104轉(zhuǎn)接板，為WTB和MVB提供接口服務(wù)，WTB卡與CPCI連接后，通過PC104總線與MVB卡連接起來，從而實現(xiàn)了 WTB與MVB網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信，使網(wǎng)關(guān)具有過程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和消息路由功能，并且在實現(xiàn)WTB總線管理功能的同時，又具有MVB主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制等功能。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果為:
[0017]本發(fā)明解決了絞線式列車總線WTB和多功能列車總線MVB的數(shù)據(jù)通訊問題，使本發(fā)明既具有WTB過程數(shù)據(jù)功能、消息數(shù)據(jù)功能和總線管理功能，又具有MVB主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制等功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的整體架構(gòu)圖；
[0019]圖2是WTB板卡架構(gòu)圖；
[0020]圖3是MVB板卡架構(gòu)圖；
[0021 ] 圖4是WTB-CPU內(nèi)部處理架構(gòu)圖；
[0022]圖5是MVB數(shù)據(jù)處理架構(gòu)圖；
[0023]圖6是MVB-WTB網(wǎng)關(guān)在實際應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)組成的拓?fù)淇驁D。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0025]圖1是本發(fā)明的整體架構(gòu)圖，圖中包含兩套MVB-WTB網(wǎng)關(guān)。整個系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分。硬件部分采用一塊WTB卡、一塊MAU卡、一塊CPC1-PC104轉(zhuǎn)接卡和一塊帶有PC104接口的MVB網(wǎng)卡構(gòu)成MVB-WTB網(wǎng)關(guān)。帶有PC104接口的MVB網(wǎng)卡收集通過MVB總線進行傳輸?shù)腗VB設(shè)備的過程、消息等數(shù)據(jù)，它通過PC104-CPCI轉(zhuǎn)接卡與WTB板卡相連，數(shù)據(jù)經(jīng)由PC104-CPCI轉(zhuǎn)接卡由MVB網(wǎng)卡傳送給WTB。連接在WTB上的MAU卡是介質(zhì)連接單元，屬于網(wǎng)關(guān)的一部分，在電氣上與WTB總線接口連接，并提供和接收二進制邏輯信號，轉(zhuǎn)發(fā)來自與其相連接的WTB總線上的數(shù)據(jù)，和由WTB傳送來的來自MVB網(wǎng)卡上的數(shù)據(jù)。通過連接兩套MVB-WTB網(wǎng)關(guān)的MAU卡，可以建立兩個網(wǎng)關(guān)之間的通信，從而實現(xiàn)兩個網(wǎng)段間數(shù)據(jù)的互通。
[0026]圖2是WTB板卡架構(gòu)圖。主要包括以下組成部分:
[0027]I) WTB-CPU模塊:該部分的核心是MPC860處理器，其承擔(dān)了網(wǎng)關(guān)RTP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層部分的處理工作，負(fù)責(zé)WTB總線所連接的WTB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸，實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的主要功能。
[0028]2)WTB_FPGA模塊:實現(xiàn)曼徹斯特編解碼，切換網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)(初運行、常規(guī))，指其示運行情況。WTB通過輪詢的方式，將在WTB總線上獲取的WTB過程變量、消息和監(jiān)視數(shù)據(jù)等，轉(zhuǎn)換為HDLC報文的格式，傳送給FPGA進行編碼處理，生成曼徹斯特碼；FPGA對曼徹斯特碼進行解碼處理后，生成標(biāo)準(zhǔn)的并行信號傳給WTB。WTB-FPGA模塊通過數(shù)據(jù)線與WTB-CPU模塊連接。[0029]3) PC104-CPCI轉(zhuǎn)接模塊:實現(xiàn)MVB到WTB的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，負(fù)責(zé)MVB和WTB之間的數(shù)
據(jù)傳輸。
[0030]4) MAU接口:提供網(wǎng)關(guān)與MAU板卡相連的接口。
[0031]5) WTB串口接口:用于接收對WTB部分的維護和調(diào)試。
[0032]6)電源接口:用于MVB-WTB網(wǎng)關(guān)裝置供電。
[0033]圖3是MVB板卡架構(gòu)圖。主要包括以下組成部分:
[0034]DMVB-ARM模塊:負(fù)責(zé)MVB網(wǎng)卡上RTP協(xié)議棧的實現(xiàn)。
[0035]2) MVB-FPGA模塊:實現(xiàn)對MVB卡從MVB總線上采集到的MVB設(shè)備數(shù)據(jù)進行曼徹斯特編解碼。MVB-ARM模塊通過數(shù)據(jù)線與MVB-FPGA模塊連接。
[0036]3)MVB接口:提供網(wǎng)關(guān)和與MVB總線的互聯(lián)通信的接口。
[0037]4)MVB串口接口:用于接收對MVB部分的維護和調(diào)試。
[0038]軟件部分主要采用在WTB-CPU卡上MPC860加FPGA的多芯片實現(xiàn)，以及在MVB卡上ARM和FPGA中的實現(xiàn)。
[0039]MPC860集成通信控制器(PowerQUICC)是MVB-WTB網(wǎng)關(guān)通信管理的核心部分。它是Motorola公司推出的針對嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的32位嵌入式微處理器，其核心是基于MotorolaPowerPC結(jié)構(gòu)的微處理器內(nèi)核，具有128MB的SDRAM和4MB的FLASH。
[0040]圖4是WTB-CPU內(nèi)部處理架構(gòu)圖。MPC860通過對串行DMA通道(SDMA)的管理，可以實現(xiàn)串行通信控制器(SCC)與FPGA之間的數(shù)據(jù)交換。FPGA模塊主要包括數(shù)字轉(zhuǎn)換接收器(DCR),收發(fā)器(Transceiver),中斷控制器(INTC),方向選擇器(Direction Switchover),總線選擇器(Bus SwitchC)和LED燈控器(LED txr)等。當(dāng)收發(fā)器中存在數(shù)據(jù)幀時，方向選擇器和總線選擇器會判斷數(shù)據(jù)幀的來源和傳送方向。如果數(shù)據(jù)幀來自MAU，即來自其他WTB設(shè)備，則中斷處理器會發(fā)送一個中斷給MPC860，告知其接收到了 WTB總線數(shù)據(jù)幀，同時收發(fā)器將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給DCR，由DCR經(jīng)外部總線接口(EBI)發(fā)送給MPC860，進行處理；如果數(shù)據(jù)幀來自MPC860，則其由EBI總線發(fā)送給收發(fā)器，經(jīng)曼徹斯特編碼后，形成高級鏈路數(shù)據(jù)控制(HDLC)幀，發(fā)送給MAU，繼而向其他WTB設(shè)備發(fā)送。
[0041]MPC860通過脈碼調(diào)制(GPCM)與WTB緩沖區(qū)進行交互，CPC1-PC104模塊主要通過IP核控制、內(nèi)核控制WTB和MVB緩沖區(qū)，對WTB和MVB的數(shù)據(jù)讀寫進行控制。
[0042]WTB通過輪詢的方式，將在WTB總線上獲取的WTB過程變量、消息和監(jiān)視數(shù)據(jù)等，轉(zhuǎn)換為HDLC報文的格式，傳送給FPGA進行編碼處理，生成曼徹斯特碼；FPGA對曼徹斯特碼(即MVB卡從MVB總線上采集到的MVB設(shè)備數(shù)據(jù)編碼后發(fā)送過來的曼徹斯特碼)進行解碼處理后，生成標(biāo)準(zhǔn)的并行信號傳給WTB。WTB將要發(fā)送到MVB的數(shù)據(jù)發(fā)送給PCI，由CPC1-PC104轉(zhuǎn)接卡發(fā)送給MVB;將要發(fā)送給其他網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送到MAU上，進行網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)通信。
[0043]圖5是MVB數(shù)據(jù)處理架構(gòu)圖。FPGA中的MVB控制器(MVBC)是RTP協(xié)議棧與物理層之間過程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)、主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制的主控器，為在MVB總線上的各個設(shè)備提供通訊接口和通訊服務(wù)，它將從MVB總線上采集到的MVB設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送給ARM中的MVB數(shù)據(jù)鏈路層接口。MVB數(shù)據(jù)鏈路層上層主要分為MVB驅(qū)動部分、TM驅(qū)動部分和IRQ驅(qū)動三部分，和MVBC —同實現(xiàn)RTP與物理層之間過程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)、主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制。FPGA中的PC104控制器將從MVB總線上采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到PC104總線上，由PC104-CPCI轉(zhuǎn)接卡，將數(shù)據(jù)傳送到WTB上。[0044]來自WTB總線的數(shù)據(jù)和MVB總線的數(shù)據(jù)通過PC104-CPCI轉(zhuǎn)接卡進行交互，從而實現(xiàn)了 WTB總線和MVB總線信息的互聯(lián)互通，既具有WTB過程數(shù)據(jù)功能、消息數(shù)據(jù)功能和總線管理功能，又具有MVB主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制等功能。
[0045]圖6是MVB-WTB網(wǎng)關(guān)在實際應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)組成的拓?fù)淇驁D。MVB-WTB網(wǎng)關(guān)通過MAU接口與其他網(wǎng)關(guān)的MAU接口相連，連接的總線即為WTB總線。MVB-WTB網(wǎng)關(guān)通過MVB接口與其他MVB設(shè)備接口相連，連接的總線即為MVB總線。根據(jù)圖6所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框圖即可實現(xiàn)WTB總線和MVB總線之間的數(shù)據(jù)傳輸和交互。
[0046]本設(shè)計方案可以為實現(xiàn)WTB總線和MVB總線上的協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳輸提供易于被計算機軟件控制的方法，為實現(xiàn)列車數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)控制提供便捷的條件。
[0047]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于MPC860的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括WTB卡、MAU卡、轉(zhuǎn)接卡和MVB卡；其中，WTB卡、MAU卡和MVB卡通過轉(zhuǎn)接卡連接；WTB卡負(fù)責(zé)WTB總線所連接的WTB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸，MAU卡負(fù)責(zé)提供網(wǎng)關(guān)與其他網(wǎng)關(guān)通信的接口，MVB卡負(fù)責(zé)MVB總線所連接的MVB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸，轉(zhuǎn)接卡負(fù)責(zé)MVB和WTB之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
2.如權(quán)利要求1所述的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述轉(zhuǎn)接卡為CPC1-PC104轉(zhuǎn)接卡，所述MVB卡為帶有PC104接口的MVB卡；WTB卡通過所述轉(zhuǎn)接卡的PC104總線與所述MVB卡數(shù)據(jù)通信。
3.如權(quán)利要求1或2所述的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述WTB卡包括WTB-CPU模塊、WTB-FPGA模塊、轉(zhuǎn)接模塊，WTB-FPGA模塊通過數(shù)據(jù)線與WTB-CPU模塊連接；其中，所述WTB-CPU模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)RTP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層部分的處理工作，以及WTB總線所連接的WTB設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和傳輸；所述WTB-FPGA模塊負(fù)責(zé)對WTB在WTB總線上收集接收的數(shù)據(jù)進行編碼，以及對接收的數(shù)據(jù)進行解碼并生成標(biāo)準(zhǔn)的并行信號傳給WTB，切換網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)以及指示網(wǎng)關(guān)運行情況；所述轉(zhuǎn)接模塊用于實現(xiàn)MVB到WTB的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，負(fù)責(zé)MVB和WTB之間的數(shù)據(jù)傳輸。
4.如權(quán)利要求3所述的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述WTB卡還包括一WTB串口接口，用于接收對WTB進行維護和調(diào)試。
5.如權(quán)利要求3所述的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述WTB卡以輪詢的方式收集WTB總線上的WTB過程變量、消息和監(jiān)視數(shù)據(jù)，并將收集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為HDLC報文的格式后傳送給WTB-FPGA模塊進行編碼處理。
6.如權(quán)利要求3所述的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述WTB-FPGA模塊包括數(shù)字轉(zhuǎn)換接收器DCR，收發(fā)器，中斷控制器，方向選擇器，總線選擇器；其中，所述方向選擇器用于識別所述收發(fā)器中數(shù)據(jù)幀的傳送方向；所述總線選擇器用于識別所述收發(fā)器中數(shù)據(jù)幀的來源并將識別結(jié)果發(fā)送給所述中斷處理器；所述中斷處理器用于根據(jù)收到的識別結(jié)果進行處理，如果識別結(jié)果為數(shù)據(jù)幀來自MAU，則發(fā)送一個中斷給MPC860，告知其接收到了 WTB總線數(shù)據(jù)幀，同時告知所述收發(fā)器將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給DCR，由DCR經(jīng)EBI總線發(fā)送給MPC860進行處理；如果識別結(jié)果為數(shù)據(jù)幀來自MPC860，則告知收發(fā)器將當(dāng)前數(shù)據(jù)幀發(fā)送給DCR;所述DCR用于對數(shù)據(jù)進行編碼后形成HDLC數(shù)據(jù)幀，并發(fā)送給MAU。
7.如權(quán)利要求1或2所述的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述MVB卡包括MVB-ARM模塊、MVB-FPGA模塊，MVB-ARM模塊通過數(shù)據(jù)線與MVB-FPGA模塊連接；其中，所述MVB-ARM模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)上RTP協(xié)議棧的實現(xiàn)；所述MVB-FPGA模塊負(fù)責(zé)對MVB卡從MVB總線上采集到的MVB數(shù)據(jù)進行編解碼。
8.如權(quán)利要求7所述的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述MVB卡還包括一MVB串口接口，用于接收對MVB進行維護和調(diào)試。
9.如權(quán)利要求7所述的MVB-WTB網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述MVB-FPGA模塊中包括一MVB控制器和一 PC104控制器；其中，所述MVB控制器用于對RTP協(xié)議棧與物理層之間過程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)、主權(quán)轉(zhuǎn)移、事件、設(shè)備狀態(tài)查詢的傳輸控制，以及為在MVB總線上的各個設(shè)備提供通訊接口和通訊服務(wù)，將從MVB總線上采集到的MVB設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送給MVB卡的數(shù)據(jù)鏈路層接口 ；所述PC104控制器用于將從MVB總線上采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到PC104總線上，由PC104-CPCI轉(zhuǎn)接卡將數(shù)據(jù)傳送到WTB卡上。
【文檔編號】H04L29/06GK103684999SQ201210328520
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月6日
【發(fā)明者】武斌, 朱懿, 侯瑋瑋, 李紹杰, 張仕超, 李明樹, 趙琛 申請人:中國科學(xué)院軟件研究所