[发明专利]列车及用于列车的多路I/O输出控制系统、方法

说明书

本发明公开了一种列车及用于列车的多路I/O输出控制系统、方法，其中，系统包括：多个安全硬件电路、FPGA逻辑单元和控制单元，控制单元与FPGA逻辑单元之间进行相互通信，其中，控制单元向FPGA逻辑单元发送控制信息，其中，控制信息包括指令信息和地址信息；FPGA逻辑单元包括多个输出通路，每个输出通路对应连接一个安全硬件电路，FPGA逻辑单元用于根据指令信息生成相应的驱动信号，并对地址信息进行译码处理以获取多个输出通路中的一个，以及通过获取的输出通路将驱动信号输出至相应的安全硬件电路。该系统能够实现多路输出的控制，减少控制单元的负载，提高控制系统的运行速度与稳定性，且成本低，灵活性、可靠性好。

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，具体涉及一种用于列车的多路I/O输出控制系统、一种列车和一种用于列车的多路I/O输出控制方法。

背景技术

随着轨道交通行业的快速发展，整个行业的安全控制系统越来越受到人们的重视。比如安全IO输出控制系统，该系统中包含有硬件电路控制和软件控制，且软件控制结合硬件电路控制是当下轨道交通行业比较流行的一种控制方式。

目前，安全I/O输出控制一般采用脉冲电平对输出端口进行安全控制，脉冲信号由MCU(Micro Control Unit，微控制单元)的控制端发出，输入到硬件电路，从而达到对输出端口的安全控制。

然而，现有的安全IO输出控制方法局限于少量的IO输出控制，一旦要实现多路I/O输出控制就会增加MCU的负荷，会占用大量逻辑资源，限制了MCU的运行速度。如果通过多组电路来实现多路I/O输出控制，则会增加设计开发的成本。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种用于列车的多路I/O输出控制系统，该系统能够实现多路输出的控制，减少控制单元的负载，提高控制系统的运行速度与稳定性，且成本低，灵活性、可靠性好。

本发明的第二个目的在于提出一种列车。

本发明的第三个目的在于提出一种用于列车的多路I/O输出控制方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种用于列车的多路I/O输出控制系统，包括：多个安全硬件电路、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、逻辑单元和控制单元，所述控制单元与所述FPGA逻辑单元之间进行相互通信，其中，所述控制单元通过与所述FPGA逻辑单元进行通信向所述FPGA逻辑单元发送控制信息，其中，所述控制信息包括指令信息和地址信息；所述FPGA逻辑单元包括多个输出通路，每个输出通路对应连接到一个安全硬件电路，所述FPGA逻辑单元用于根据接收到的指令信息生成相应的驱动信号，并对所述地址信息进行译码处理以获取所述多个输出通路中的一个进行输出，以及通过获取的输出通路将生成的驱动信号输出至相应的安全硬件电路。

根据本发明实施例的用于列车的多路I/O输出控制系统，基于FPGA进行设计，使控制单元通过包含多个输出通路的FPGA逻辑单元对多个安全硬件电路进行驱动控制，实现了多路I/O输出的控制，能够为安全硬件电路处于安全工作状态提供保障，同时提高了整个控制系统的运行速度、稳定性及可靠性，且成本低。

进一步地，本发明提出了一种列车，其包括上述实施例的用于列车的多路I/O输出控制系统。

本发明实施例的列车，采用上述实施例的基于FPGA设计的用于列车的多路I/O输出控制系统，使控制单元通过包含多个输出通路的FPGA逻辑单元对多个安全硬件电路进行驱动控制，实现了多路I/O输出的控制，能够为安全硬件电路处于安全工作状态提供保障，同时提高了整个控制系统的运行速度、稳定性及可靠性，且成本低。