一种列车通信网络管理方法及装置

1、一种列车通信网络管理方法，其特征在于：采用分布式列车电子控制 系统之网关模块(GWM)，由一个嵌入式处理器(CPU)及外围电路构成整 个网关模块GWM的核心部分，并扩充了FPGA、MVB通信接口及WTB通 信接口等电路；其中，所述处理器采用32位高速嵌入式通信处理器，主频为 533MHz，以保证GWM强大的通信与数据处理能力；操作系统采用内嵌实时多 任务操作系统(RTOS)，以保证软件的可靠性与实时性；编程软件采用满足 IEC61131-3标准可编程计算机图形编程语言用户层编程软件(ISaGRAF)；并 实现MVB与WTB的总线管理及网关功能，提供高速数据传输以太网接口。
2、如权利要求1所述的列车通信网络管理方法，其特征在于：GWM模 块将MVB与WTB通信处理功能集成在一块板内，结构上采用分布式电源和 独立模块的机械结构，将分布式电源和MVB与WTB电平转换集成在同一模 块的另一块板内。
3、一种实现权利要求1所述列车通信网络管理方法的装置，其特征在于： GWM模块主要包括：CPU及其外围电路、MVB通信子系统、WTB通信子 系统、以太网、FPGA、电源。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的CPU为Intel公司高 速低功耗Xscale核嵌入式网络处理器，其主频高达533MHz；CPU实时采集 MVB、WTB网络数据；实现链路层、网络层、传输层、会话层、表述层、应 用层各层协议；实现MVB、WTB总线管理器、实时协议、网关功能；所述 的外围电路包括大容量动态存储器(SDRAM)、大容量闪存(FLASH)、扩展 总线接口、LED指示等电路。
5、如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的MVB通信子系统硬 件为GWM提供与MVB总线的连接通道；包括MVB协议控制器、1M字节 的通信存储器、CPU接口缓冲与控制逻辑以及MVB总线物理层接口，实现 MVB5类设备功能。
6、如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的WTB通信子系统硬 件为GWM提供与WTB总线的连接通道；采用变压器隔离输出，为减少芯片 数量及缩小PCB尺寸，其高速数据链路层控制(HDLC)由FPGA实现；所 述的以太网是提供10/100M以太网接口，以实现TCN网关到以太网的高速数 据传输以满足不断增长大信息量数据传输要求，同时亦可实现程序及故障履 历数据的下载；所述的FPGA是实现CPU与MVB、WTB间的总线仲裁，及 实现WTB高速数据链路层协议、WTB信号的曼彻斯特编码/解码、容错处理、 校正等功能，亦实现MVB协议控制器功能，还实现对NAND FLASH的控制。
7、如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的电源采用分布式电源， 输入电压范围为DC40V-137V，外部电源输入后首先经DC/DC转换为5V后 在转换成各种电压等级电源给模块内部电路芯片供电。
8、如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的实时多任务操作系统 (RTOS)软件及相关应用程序，采用模块化分层结构，采用RTOS，应用层 软件采用符合IEC61131-3标准的可编程计算机编程语言，可实现用户图形编 程，将应用层与底层软件区分开来，便于用户编程，自底向上各软件层次依 次为设备驱动层、操作系统内核、用户任务层、ISaGRAF虚拟机、ISaGRAF 应用程序。
9、如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的设备驱动层作为系统 软件的最底层，主要为操作系统层和用户任务层提供对硬件设备进行访问的 标准驱动接口，从而可简化应用程序的结构；所述的操作系统内核作为GWM 软件的核心，负责调度、管理操作系统之上的用户任务；GWM软件系统选用 RTOS，以确保软件系统的实时性和可靠性；所述的用户任务层主要包括MVB 及WTB链路层任务、MVB及WTB实时协议(RTP)、MVB及WTB网络管 理(TNM)、其它应用任务，各用户任务在操作系统的统一调度下，根据用户 预先定义的任务优先级完成用户特定的应用功能。
10、如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的ISaGRAF虚拟机作 为一种特殊的用户任务，负责对ISaGRAF应用程序(TIC代码)的解释执行、 与调试终端的通信以及与其它应用任务的接口；所述的ISaGRAF应用程序作 为GWM软件结构的顶层。

暂无