[发明专利]基于ARM7核微处理器的MVB－CAN网关

说明书

技术领域

本发明涉及符合TCN标准的MVB网络控制系统，是具有CAN通信能力的MVB网络通讯设备。广泛应用于铁路列车、地铁列车和城市轨道交通车辆等实时性要求较高的工业控制领域。

背景技术

随着国外先进的TCN网络控制技术高速发展，我国的电力机车也开始陆续采用TCN技术，即现场所有信号的采集与控制都需要通过总线采集到集中控制计算机上。但是由于一些门控单元、监控单元等设备都采用CAN总线接口，于是MVB-CAN网关便成为MVB网络控制系统必需的关键设备，对于铁路机车行业的技术创新具有现实意义。

IEC61375-1《列车通信网络》(简称TCN标准)，是一项国际标准，也是我国铁路行业标准。TCN标准是为铁路行业这一特殊应用领域设计的现场总线标准，它制定了一个开放的通信系统，从而使得各种铁道机车车辆能够相互联挂、不同厂商的设备能够互联。TCN标准一共定义了多功能车辆总线MVB和绞线式列车总线WTB两种形式，其中MVB总线连接一个车辆内的设备，总线工作频率为1.5Mbit/s，介质为双绞线或光纤。MVB总线在链路层提供了两种传输服务：(1)过程数据：周期性的，源寻址广播数据；(2)消息数据：按需传送的，目标寻址的数据报文。TCN标准规定的MVB总线特点如表1所示。

CAN总线是公认的最具发展前途的现场总线之一，ISO11898标准是它的国际标准。CAN总线标准遵循ISO/OSI模型，采用了其中的物理层、数据链路层和应用层。CAN总线是一种有效支持分布式控制和实时控制系统的串行通信网络，具有突出的可靠性、实时性和灵活性。CAN标准规定的总线特点如表2所示。

表1MVB总线的主要特点

  特性  多功能车辆总线MVB  总线结构  固定结构和设备地址  总线介质  基于RS-485的双绞线(20m，32个设备)  变压器耦合的双绞屏蔽线(200m，32个设备)  带星耦器的光纤(2000m，2个设备)  物理冗余  双份物理介质  信号形式  有分界符的曼彻斯特码  信号数据速度  1.5Mbit/s  地址区间  过程数据(逻辑地址)和消息数据(物理地址)都为12位地址