[发明专利]一种多功能车辆总线控制器

说明书

技术领域

本申请属于机车运行控制技术领域，尤其涉及一种多功能车辆总线控制器。

背景技术

MVB(Multifunction Vehicle Bus，多功能车辆总线)是一种主要用于有互操作性和互换性要求的互联设备之间的串行数据通信总线，是TCN(Train Communication Net，列车通信网)的一部分。MVB已经广泛应用于高速列车、地铁列车以及车载信号设备中。列车中的分布式子系统，如传动控制单元、制动控制单元和车载信号系统都通过MVB通信。MVB控制器是列车通信设备的关键部件。

目前我国轨道交通快速发展，列车控制系统越来越复杂，列车通信数据量越来越大，对MVB控制器的性能要求也越来越高，如何提供一种具有较高性能的MVB控制器，是本领域技术人员面临的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种具有较高性能的多功能车辆总线控制器。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供一种多功能车辆总线控制器，包括：通过总线连接的主控单元、存储器接口单元、报文分析和中断逻辑单元、以及总线收发单元；

所述主控单元用于控制所述多功能车辆总线控制器与外部存储器之间的数据传输过程，控制所述存储器接口单元、所述报文分析和中断逻辑单元、以及所述总线收发单元的运行；

所述存储器接口单元用于控制所述多功能车辆总线控制器和CPU对外部存储器的访问鉴权，防止所述多功能车辆总线控制器或所述CPU长期占用外部存储器；

所述报文分析和中断逻辑单元用于检测报文结构，记录报文错误，并对发生的报文错误进行处理，用于产生中断信号，所述中断信号包括从帧检测中断信号、以及超时检测及中断信号；

所述总线收发单元用于按照多功能车辆总线的通信介质要求，对从所述外部存储器获取到的数据进行编码形成数据帧，将所述数据帧向所述多功能车辆总线发送，用于从所述多功能车辆总线获取数据帧，对获取到的数据帧进行解码得到总线数据，所述总线数据由所述存储器接口单元存储至所述外部存储器，所述总线收发单元设置有发送缓冲区和接收缓冲区，所述发送缓冲区用于缓存从所述外部存储器读取到的数据，所述接收缓冲区用于缓存解码得到的总线数据。

可选的，上述多功能车辆总线控制器还包括调试接口单元，所述调试接口单元用于测试所述多功能车辆总线控制器内部的寄存器和管脚。

可选的，上述多功能车辆总线控制器中，所述主控单元包括：

状态控制子单元，用于控制所述多功能车辆总线控制器的工作状态切换，用于响应所述CPU的命令控制数据的发送和接收；

端口监控逻辑子单元，用于监控所述多功能车辆总线控制器在各个端口的数据收发情况，当所述端口有过程数据传输时，更新所述端口对应的状态寄存器的内容；

收发控制子单元，用于建立所述总线收发单元与所述外部存储器的快速访问通道，控制所述总线收发单元的数据收发过程。

可选的，上述多功能车辆总线控制器中，所述总线收发单元包括：

发送缓冲区，用于缓存从所述外部存储器获取到的数据；

编码器，用于从所述发送缓冲区获取并行数据，将获取到的并行数据转换为串行数据，根据所述多功能车辆总线的通信介质类型将所述串行数据处理为具有相应格式的数据帧，将所述数据帧向多功能车辆总线发送；

解码器，用于从多功能车辆总线获取数据帧，对获取到的数据帧进行解码得到总线数据；

接收缓冲区，用于缓存所述解码器解码得到的总线数据。

可选的，上述多功能车辆总线控制器中，所述存储器接口单元包括：

仲裁逻辑子单元，用于控制所述CPU和所述多功能车辆总线控制器对所述外部存储器的访问鉴权；

地址生成逻辑子单元，在所述多功能车辆总线控制器访问所述外部存储器时，所述地址生成逻辑子单元用于按照预存的映射规则生成地址，在所述CPU访问所述外部存储器或者访问所述多功能车辆总线控制器内部的寄存器时，所述地址生成逻辑子单元用于按照预存的映射规则生成相应的地址；