CN102231071B - 列控车载显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种列控车载显示装置，包括：主板；主CPU，集成在所述主板上；通信CPU，集成在主板上，与主CPU连接，用于实现对外通信；Profibus协议模块，集成在主板上，与通信CPU连接，用于与通信CPU实现Profibus接口功能；HDLC协议模块，集成在所述主板上，与通信CPU连接，用于与通信CPU实现高级数据链路控制HDLC接口功能。本发明减轻了主CPU的工作负担，简化了主CPU软件设计的复杂度，并增强了通信的实时响应度，而且提高了系统的稳定性，同时实现了Profibus协议栈功能和HDLC接口功能；使得本发明的列控车载显示装置实现了与CTCS-3级列控车载ATP的通信。
Description
技术领域
本发明实施例涉及车辆控制技术，尤其涉及一种列控车载显示装置。
背景技术
现有的用于250km/h动车组的列控车载显示装置(Drivinghuman-machineInterface，简称DMI)是列车自动超速防护系统(Automatic Train Protection，简称ATP)的一部分，主要用于实现司机与列控车载设备之间的信息交互。
现有技术中DMI通过高级数据链路控制(High-Level Data Link Control，简称HDLC)接口与ATP进行通信。而中国列车运行控制系统(Chinese TrainControl System，CTCS-3)级列控车载ATP与DMI的接口要求为Profibus或HDLC，现有的DMI不具备profibus通信接口，无法与CTCS-3级列控车载ATP进行通信。
另一方面，现有的DMI使用单CPU架构，来完成对外通信、界面显示、声音播放及按键采集等功能。当对外通信任务量较大时，单CPU的负担过重，可能会出现不能及时响应通信等情况。
发明内容
本发明提供一种列控车载显示装置，用以解决现有技术中的列控车载显示装置不具备Profibus接口、采用单CPU架构带来的负担重、不能及时响应通信等缺陷，实现列控车载显示装置与ATP的正常通信。
本发明实施例提供一种列控车载显示装置，包括：
主板；
主CPU，集成在所述主板上；
通信CPU，集成在所述主板上，与所述主CPU连接，用于实现对外通信；
Profibus协议模块，集成在所述主板上，与所述通信CPU连接，用于与所述通信CPU实现Profibus接口功能；
HDLC协议模块，集成在所述主板上，与所述通信CPU连接，用于与所述通信CPU实现高级数据链路控制HDLC接口功能。
其中，Profibus协议模块包括：两个ASPC2芯片，分别与所述通信CPU连接。
所述HDLC协议模块包括HD64570芯片，与所述通信CPU连接。
还包括：可编程逻辑模块，集成在所述主板上，分别与所述通信CPU、Profibus协议模块、以及HDLC协议模块连接。
还包括：RAM模块，集成在所述主板上，分别与所述通信CPU、Profibus协议模块、HDLC协议模块以及可编程逻辑模块连接。
还包括：若干个电平转换接口，集成在所述主板上，分别通过光耦隔离器与所述通信CPU、Profibus协议模块以及HDLC协议模块连接。
还包括：与所述主板连接的电源模块。
还包括：分别与所述主板连接的显示模块、键盘和扬声器。
本发明提供的列控车载显示装置，通过采用主CPU加通信CPU的结构，减轻了主CPU的工作负担，简化了主CPU软件设计的复杂度，并增强了通信的实时响应度，而且提高了系统的稳定性；另一方面通Profibus协议模块和HDLC协议模块与通信CPU的有效配合，同时实现了Profibus协议栈功能和HDLC接口功能；使得本发明的列控车载显示装置实现了与CTCS-3级列控车载ATP的通信。
附图说明
图1为本发明实施例的列控车载显示装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的列控车载显示装置的部分电气原理图。
附图标记：
1：主板； 2：主CPU； 3：通信CPU
4：Profibus协议模块；5：HDLC协议模块； 8：电源模块；
9：显示模块； 10：金属键盘； 11：扬声器；
12：DMI框体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2所示，分别为本发明实施例的列控车载显示装置的结构示意图，和本发明实施例的列控车载显示装置的部分电气原理图，本实施例的列控车载显示装置包括：主板1，主板1上集成有两个CPU，其中一个为主CPU2，另一个为通信CPU3，主CPU2与通信CPU3连接；主CPU2用于界面显示、声音播放以及按键采集等功能，通信CPU3用于实现对外通信功能。通信CPU3通过串行接口SCIB实现与主CPU2之间的通信。本实施例中的通信CPU3具体采用TMS320F2812芯片。
主板1上还集成有与通信CPU3连接的Profibus协议模块4，在本实施例中其具体为两个ASPC2芯片，包括ASPC2A芯片和ASPC2B芯片，ASPC2芯片与通信CPU3实现Profibus协议栈接口功能；
主板1上还集成有与通信CPU3连接的HDLC协议模块5，在本实施例中其具体为HD64570芯片，通信CPU3与HDLC协议模块5共同实现HDLC接口功能。
主板1上还有可编程逻辑模块，在本实施例中具体为CPLD EPM570芯片，分别与通信CPU3、Profibus协议模块4以及HDLC协议模块5连接。可编程逻辑模块用于实现按键译码和组合逻辑信号生成及逻辑信号时序控制功能。
主板1上还集成有RAM模块，分别与通信CPU3、Profibus协议模块4、HDLC协议模块5以及可编程逻辑模块连接。通信CPU3通过共享RAM模块与两路ASPC2芯片进行数据交换。
主板1上还集成有若干个电平转换接口，ASPC2A芯片、ASPC2B芯片以及HD64570芯片均通过光耦隔离器与电平转换接口连接，通信CPU3也通过光耦隔离器与电平转换接口连接。电平转换接口用于实现各个信号线之间不同逻辑电平之间的转换。
上述技术方案还包括：与主板1连接的电源模块8、与主板1连接的显示模块9、金属键盘10、以及扬声器11，上述部件都设置在DMI框体12中。此外还包括与主板1连接的通信电缆和电源电缆。
本实施例中，图2所示的电路部分主要用于实现2路Profibus总线、2路HDLC协议总线以及1路自定义数据总线的通信功能，其中Profibus总线和自定义数据总线的物理层均为RS485，通过跳线电阻(JP1、JP2)进行应用区分，HDLC协议总线的物理层为RS422。
通信CPU3通过外扩并行接口XINTF实现与Profibus协议模块4、HDLC协议模块5的通信。通信CPU3通过串行接口SCIA实现1路RS485自定义数据总线。
本实施例的DMI的Profibus接口提供的是标准FDL层功能，上层协议栈是项目自定义协议栈，可接入CTCS3-300S列控车载ATP的Profibus总线，与车载设备进行通信。DMI的HDLC接口用于与CTCS3-300H列控车载ATP通信。
本发明提供的列控车载显示装置具有如下有益效果：通过采用主CPU加通信CPU的结构，减轻了主CPU的工作负担，简化了主CPU软件设计的复杂度，并增强了通信的实时响应度，而且提高了系统的稳定性；另一方面通Profibus协议模块和HDLC协议模块与通信CPU的有效配合，同时实现了Profibus协议栈功能和HDLC接口功能；使得本发明的列控车载显示装置实现了与CTCS-3级列控车载ATP的通信。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种列控车载显示装置，其特征在于，包括：
主板；
主CPU，集成在所述主板上；
通信CPU，集成在所述主板上，与所述主CPU连接，用于实现对外通信；
Profibus协议模块，集成在所述主板上，与所述通信CPU连接，用于与所述通信CPU实现Profibus接口功能，所述Profibus协议模块包括：两个ASPC2芯片，分别与所述通信CPU连接；
HDLC协议模块，集成在所述主板上，与所述通信CPU连接，用于与所述通信CPU实现高级数据链路控制HDLC接口功能；
RAM模块，集成在所述主板上，分别与所述通信CPU、Profibus协议模块、HDLC协议模块以及可编程逻辑模块连接；
若干个电平转换接口，集成在所述主板上，分别通过光耦隔离器与所述通信CPU、Profibus协议模块以及HDLC协议模块连接。
2.根据权利要求1所述的列控车载显示装置，其特征在于，所述HDLC协议模块包括HD64570芯片，与所述通信CPU连接。
3.根据权利要求2所述的列控车载显示装置，其特征在于，所述可编程逻辑模块，集成在所述主板上，分别与所述通信CPU、Profibus协议模块、以及HDLC协议模块连接。
4.根据权利要求1所述的列控车载显示装置，其特征在于，还包括：与所述主板连接的电源模块。
5.根据权利要求1所述的列控车载显示装置，其特征在于，还包括：分别与所述主板连接的显示模块、键盘和扬声器。
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