CN112241385A - 基于pcie总线的mvb通信网卡和协议转换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于PCIE总线的MVB通信网卡和协议转换方法，包括以下步骤：通过MVB物理接口单元采集MVB物理总线电平的数据；MVB数据收发解析完成PCIE总线数据的接收，即PCIE标准读写结束信号，将所述PCIE总线的数据按照MVB数据帧格式发送至MVB物理接口单元；MVB总线控制逻辑转换完成PCIE总线读写与MVB总线数据读写的功能映射；主控制器CPU通过所述PCIE总线完成设备打开操作，获取设备资源列表后，配置FPGA的相关配置空间参数，调用软件API接口对PCIE总线网卡设备进行读写操作，完成数据收发。本发明通过采用通用现场可编程逻辑门阵列芯片，实现PCIE总线协议解码，MVB总线数据解码和PCIE总线与MVB总线协议数据解析的功能。

Description

基于PCIE总线的MVB通信网卡和协议转换方法
技术领域
本发明涉及技术领域，具体而言，尤其涉及基于PCIE总线的MVB通信网卡和协议转换方法。
背景技术
列车通信网络(Train Communication Network，简称：TCN)，是列车上各车厢之间和各车厢内部各种车载设备之间传送控制信号、检测信息、诊断信息等各种数据的通信网络。
为实现车载数据通信的国际标准，例如国际电工技术委员会建立的列车通信网络专用标准，即IEC61375-1 TCN标准，具体将TCN分成连接各节可动态编组车厢的绞线式列车总线(Wire Train Bus，简称：WTB)系统和连接车厢内各种车载设备的多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus，简称：MVB)系统。
行业内现有常见的MVB通信网卡实现方法就是采用工业现场总线CAN/485/232转接MVB，现场可编程逻辑门阵列实现工业现场总线协议转MVB总线协议的方法。该装置和方法通信协议较为简单，现场总线侧的带宽低，应用开发软件兼容性差。
发明内容
根据上述提出现场总线侧的带宽低，应用开发软件兼容性差的技术问题，而提供基于PCIE总线的MVB通信网卡和协议转换方法。本发明主要利用一种基于PCIE总线的MVB通信网卡和协议转换方法，包括以下步骤：
步骤S1：通过MVB物理接口单元采集MVB物理总线电平的数据；RS485信号与TTL信号之间的转换，将FPGA生成的TTL信号转换为RS485总线信号并传送至MVB物理接口单元；
步骤S2：MVB数据收发解析完成PCIE总线数据的接收，即PCIE标准读写结束信号，将所述PCIE总线的数据按照MVB数据帧格式发送至MVB物理接口单元；所述PCIE总线解析完成PCIE总线物理解析，即PCIE标准读写结束信号，数据读写协议解析；所述PCIE总线与所述MVB总线控制逻辑转换完成PCIE总线读写与MVB总线数据读写的功能映射；
MVB总线控制逻辑转换完成PCIE总线读写与MVB总线数据读写的功能映射。
步骤S3：主控制器CPU通过所述PCIE总线完成设备打开操作，获取设备资源列表后，配置FPGA的相关配置空间参数，调用软件API接口对PCIE总线网卡设备进行读写操作，完成数据收发。
进一步地，所述FPGA完成对所述PCIE总线的读写控制逻辑解析，将读写控制指令传输给MVB核功能单元，MVB核单元根据收到的读写控制指令，完成MVB数据发送和接收功能。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过采用通用现场可编程逻辑门阵列芯片，实现PCIE总线协议解码，MVB总线数据解码和PCIE总线与MVB总线协议数据解析的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明MVB通信网卡硬件原理图。
图2为本发明PCIE总线与MVB总线协议转换解析映射的具体方法。
图3为本发明应用过程中应用软件的操作方法。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1-3所示，本发明提供了一种基于PCIE总线的MVB通信网卡和协议转换方法，包括以下步骤：
步骤S1：通过MVB物理接口单元采集MVB物理总线电平的数据；RS485信号与TTL信号之间的转换，将FPGA生成的TTL信号转换为RS485总线信号并传送至MVB物理接口单元；
步骤S2：MVB数据收发解析完成PCIE总线数据的接收，即PCIE标准读写结束信号，将所述PCIE总线的数据按照MVB数据帧格式发送至MVB物理接口单元；所述PCIE总线解析完成PCIE总线物理解析，即PCIE标准读写结束信号，数据读写协议解析；所述PCIE总线与所述MVB总线控制逻辑转换完成PCIE总线读写与MVB总线数据读写的功能映射；
MVB总线控制逻辑转换完成PCIE总线读写与MVB总线数据读写的功能映射。作为一种优选的实施方式，在本申请中，所述的映射是指计算机系统的物理地址转换，PCIE总线物理地址和MVB读写访问的物理地址不一样，需要转换。
步骤S3：主控制器CPU通过所述PCIE总线完成设备打开操作，获取设备资源列表后，配置FPGA的相关配置空间参数，调用软件API接口对PCIE总线网卡设备进行读写操作，完成数据收发。作为优选的实施方式，在本申请中完成设备的打开操作是指完成系统PCIE总线设备的访问，需要先打开总线设备。在此设备是指PCIE总线设备。
同时对于获取设备资源列表后即操作系统启动之后，自动分配PCIE的空间资源，访问PCIE设备时，先获取设备的ID号和物理空间资源信息。
FPGA完成对所述PCIE总线的读写控制逻辑解析，将读写控制指令传输给MVB核功能单元，MVB核单元根据收到的读写控制指令，完成MVB数据发送和接收功能。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (2)

1.基于PCIE总线的MVB通信网卡和协议转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过MVB物理接口单元采集MVB物理总线电平的数据；RS485信号与TTL信号之间的转换，将FPGA生成的TTL信号转换为RS485总线信号并传送至MVB物理接口单元；
S2：MVB数据收发解析完成PCIE总线数据的接收，即PCIE标准读写结束信号，将所述PCIE总线的数据按照MVB数据帧格式发送至MVB物理接口单元；所述PCIE总线解析完成PCIE总线物理解析，即PCIE标准读写结束信号，数据读写协议解析；所述PCIE总线与所述MVB总线控制逻辑转换完成PCIE总线读写与MVB总线数据读写的功能映射；
MVB总线控制逻辑转换完成PCIE总线读写与MVB总线数据读写的功能映射；
S3：主控制器CPU通过所述PCIE总线完成设备打开操作，获取设备资源列表后，配置FPGA的相关配置空间参数，调用软件API接口对PCIE总线网卡设备进行读写操作，完成数据收发。
2.根据权利要求1所述的一种基于PCIE总线的MVB通信网卡和协议转换方法，其特征在于，
FPGA完成对所述PCIE总线的读写控制逻辑解析，将读写控制指令传输给MVB核功能单元，MVB核单元根据收到的读写控制指令，完成MVB数据发送和接收功能。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113347188A (zh) * 2021-06-02 2021-09-03 奥特酷智能科技(南京)有限公司 一种基于pcie及异构处理器的车载网络传输装置
CN113810257A (zh) * 2021-11-19 2021-12-17 成都申威科技有限责任公司 一种mvb通信控制装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478452A (zh) * 2009-01-19 2009-07-08 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 Pci接口型mvb网络数据分析仪及其控制方法
CN201328123Y (zh) * 2008-11-19 2009-10-14 北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司 一种协议转换卡
CN104144026A (zh) * 2013-05-06 2014-11-12 中国科学院软件研究所 基于嵌入式处理器的mvb网卡模块及数据传输方法
CN106681951A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 中车大连电力牵引研发中心有限公司 用于mvb网卡与pci总线接口通信的设备及系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201328123Y (zh) * 2008-11-19 2009-10-14 北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司 一种协议转换卡
CN101478452A (zh) * 2009-01-19 2009-07-08 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 Pci接口型mvb网络数据分析仪及其控制方法
CN104144026A (zh) * 2013-05-06 2014-11-12 中国科学院软件研究所 基于嵌入式处理器的mvb网卡模块及数据传输方法
CN106681951A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 中车大连电力牵引研发中心有限公司 用于mvb网卡与pci总线接口通信的设备及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113347188A (zh) * 2021-06-02 2021-09-03 奥特酷智能科技(南京)有限公司 一种基于pcie及异构处理器的车载网络传输装置
CN113347188B (zh) * 2021-06-02 2023-06-30 奥特酷智能科技(南京)有限公司 一种基于pcie及异构处理器的车载网络传输装置
CN113810257A (zh) * 2021-11-19 2021-12-17 成都申威科技有限责任公司 一种mvb通信控制装置

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