CN201754588U - 一种基于mvb总线网络的中继器 - Google Patents

一种基于mvb总线网络的中继器 Download PDF

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陈玉飞
王�锋
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Abstract

本实用新型公开了一种基于MVB总线网络的中继器，包括MVB网络接口、主控制器、线路外部控制电路和介质外部控制电路，主控制器MVB网络接口通过内部总线双向连接、与线路外部控制电路和介质外部控制电路通过内部总线单向连接；MVB网络接口包括电气中距离介质EMD接口电路和电气短距离介质ESD+接口电路，电气中距离介质EMD接口电路由MVB总线收发器和变压器隔离器件组成，电气短距离介质ESD+电路由MVB总线收发器和光电隔离芯片组成；主控制器采用XC2S30-5TQ144I芯片。本实用新型通过外部控制，主控制器能够将输出的信号选择不同的IO输出到对应的硬件接口电路上，实现了不同传输介质的传输方式。

Description

一种基于MVB总线网络的中继器
技术领域
本实用新型涉及一种基于MVB工业现场总线的网络技术，特别是一种基于MVB总线网络的中继器。
背景技术
近年来，随着铁路行业的快速发展，现场总线由于其可靠性高、成本低、故障率低等优点，使得其应用越来越广泛。作为中国铁路轨道车辆的网络通讯标准，列车通信网络总线TCN在轨道交通领域的工业现场总线网络中占有很大的比重，尤其是在机车、动车、地铁等轨道交通领域，TCN总线的应用尤其广泛。
列车通信网络总线TCN连接铁路机车车辆上的车载可编程设备，它包含两级总线：绞线式列车总线WTB和多功能车辆总线MVB。MVB总线作为连接车辆内部设备以及在固定编组的列车组中连接各车辆设备的车辆总线，由于它的可靠性、灵活性而被世界上越来越多的国家所采用。MVB总线采用曼彻斯特编码，MVB通讯由一个总线主控制，MVB总线支持三种类型的数据：过程数据、消息数据、监视数据。
MVB网络的传输介质两种比较实用，一种是电气短距离介质ESD，另一种是电气中距离介质EMD。前者传输的距离不能超过20m，后者的传输距离不应超过200m，否则信号就会衰减过大，产生畸变，影响通信质量。然而对于大型机车或多列的轻轨、地铁车辆，这个传输距离远远不够，因此为了提高信号的传输距离和传输质量，增加列车的级联数目，在MVB网络中就必须要用到MVB总线网络中继器。
但现有的MVB总线网络中继器功能单一，只能适用于一种拓扑或传输介质的网络。
FPGA是一种现场可编程门阵列技术，是近几年快速发展的可编程逻辑器件技术，这门技术通过简单的可编程器件语言可以设计出复杂的逻辑控制电路，具有设计灵活，集成度高，可继承性等优点。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种多功能的MVB总线网络的中继器。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种基于MVB总线网络的中继器，包括两个MVB网络接口、主控制器、线路外部控制电路和介质外部控制电路，所述的主控制器分别与两个MVB网络接口通过内部总线双向连接，还分别与线路外部控制电路和介质外部控制电路通过内部总线单向连接；所述的MVB网络接口包括电气中距离介质EMD接口电路和电气短距离介质ESD+接口电路，电气中距离介质EMD接口电路由MVB总线收发器和变压器隔离器件组成，电气短距离介质ESD+电路由MVB总线收发器和光电隔离芯片组成；所述的主控制器采用XC2S30-5TQ144I芯片。
本发明所述的主控制器包括两个译码器、两个编码器、线路控制电路和介质控制电路，所述的线路控制电路的输入端与线路外部控制电路的输出端连接、其输出端分别与两个译码器的输入端连接，所述的介质控制电路的输入端与介质外部控制电路的输出端连接、其输出端分别与两个编码器的输入端连接，所述的译码器的另一个输入端面与MVB网络接口连接，编码器的输出端与MVB网络接口连接，译码器的输出端与编码器的另一个输入端连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、由于本实用新型设计了译码器和编码器，译码器和编码器能够经由外部控制输出不同介质的信号类型；通过外部控制，主控制器能够将输出的信号选择不同的IO输出到对应的硬件接口电路上，从而实现了不同传输介质的传输方式。
2、由于本实用新型的网络接口具有电气中距离介质EMD接口电路和电气短距离介质ESD+接口电路，可以方便转换不同传输介质的传输方式。
3、本实用新型具有灵活性、通用性和成本低廉的特点，非常适合于各种MVB网络系统。
附图说明
本实用新型仅有一幅附图，其中：
图1是基于MVB总线网络的中继器的结构框图。
图中：1、主控制器，2、MVB网络接口，3、线路外部控制电路，4、介质外部控制电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1所示，一种基于MVB总线网络的中继器，包括两个MVB网络接口2、主控制器1、线路外部控制电路3和介质外部控制电路4，所述的主控制器1分别与两个MVB网络接口2通过内部总线双向连接，还分别与线路外部控制电路3和介质外部控制电路4通过内部总线单向连接；所述的MVB网络接口2包括电气中距离介质EMD接口电路和电气短距离介质ESD+接口电路，电气中距离介质EMD接口电路由MVB总线收发器和变压器隔离器件组成，电气短距离介质ESD+电路由MVB总线收发器和光电隔离芯片组成；所述的主控制器1采用XC2S30-5TQ144I芯片。
本发明所述的主控制器1包括两个译码器、两个编码器、线路控制电路和介质控制电路，所述的线路控制电路的输入端与线路外部控制电路3的输出端连接、其输出端分别与两个译码器的输入端连接，所述的介质控制电路的输入端与何时何地外部控制电路的输出端连接、其输出端分别与两个编码器的输入端连接，所述的译码器的另一个输入端面与MVB网络接口2连接，编码器的输出端与MVB网络接口2连接，译码器的输出端与编码器的另一个输入端连接。
本实用新型的工作原理如下：
MVB总线收发器的任务是将MVB网络外电路信号送入主控制器1的控制电路中和/或将MVB信号送出；
主控制器1内的控制电路，控制MVB网络数据的传输时序和线路控制逻辑，负责将MVB网络的数据进行编码译码，并根据外部控制电路的信号选择传输方式和控制逻辑以及根据外部控制电路的介质类型选择将数据编码成相应介质的数据信号类型。

Claims (2)

1.一种基于MVB总线网络的中继器，其特征在于：包括两个MVB网络接口(2)、主控制器(1)、线路外部控制电路(3)和介质外部控制电路(4)，所述的主控制器(1)分别与两个MVB网络接口(2)通过内部总线双向连接，还分别与线路外部控制电路(3)和介质外部控制电路(4)通过内部总线单向连接；所述的MVB网络接口(2)包括电气中距离介质EMD接口电路和电气短距离介质ESD+接口电路，电气中距离介质EMD接口电路由MVB总线收发器和变压器隔离器件组成，电气短距离介质ESD+电路由MVB总线收发器和光电隔离芯片组成；所述的主控制器(1)采用XC2S30-5TQ144I芯片。
2.根据权利要求1所述的一种基于MVB总线网络的中继器，其特征在于：所述的主控制器(1)包括两个译码器、两个编码器、线路控制电路和介质控制电路，所述的线路控制电路的输入端与线路外部控制电路(3)的输出端连接、其输出端分别与两个译码器的输入端连接，所述的介质控制电路的输入端与介质外部控制电路(4)的输出端连接、其输出端分别与两个编码器的输入端连接，所述的译码器的另一个输入端面与MVB网络接口(2)连接，编码器的输出端与MVB网络接口(2)连接，译码器的输出端与编码器的另一个输入端连接。
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