试析嵌入式车载计算机通信设备设计与开发-

论文导读：s操作系统中对开发板自下向上进行了二次开发,以满足硬软件实际的接口和功能需求。硬件上设计并制作了与开发板匹配的接口板,软件上在Tornado2.2环境中开发了VxWorks操作系统下适用于硬件的底层BSP,并开发顶层运用程序,通过测试对串口、以太网、VME总线访问、实时时钟和看门狗等各个单元模块进行了验证。全自主研发具有MVB接
摘要：为实时、可靠地对TCN运转情况进行监控,目前实际列车通信设备中往往设置车载计算机作为其核心。嵌入式系统是制约、监视或者辅助制约设备运转的系统,它是软件和硬件的结合体,适用于像车载计算机运用系统这样对功能、可靠性、体积和功耗要求都比较严格的专用计算机系统。国外对列车通信设备的开发技术相对成熟,已经实现了嵌入式车载计算机与TCN技术的结合,且正形成垄断态势。而国内对该项技术的探讨起步较晚,开发运用较少,尚需搭建实验平台,开发出具有自主知识产权的设备产品,以增强国际竞争力并推动我国列车通信网络的建设。VME总线是嵌入式系统常用的板级通信总线。本论文以实现VME的板级通信为切入点,搭建了嵌入式计算机与TCN网络MVB层的互联系统,使得该通信设备具有MVB网络接口功能。因为实验室的MVB技术成熟,所以探讨工作主要围绕嵌入式系统主控单元和VME总线接口展开。嵌入式系统主控单元是基于Power PC处理器MPC8245,在VxWorks操作系统中对开发板自下向上进行了二次开发,以满足硬软件实际的接口和功能需求。硬件上设计并制作了与开发板匹配的接口板,软件上在Tornado2.2环境中开发了Vx Works操作系统下适用于硬件的底层BSP,并开发顶层运用程序,通过测试对串口、以太网、VME总线访问、实时时钟和看门狗等各个单元模块进行了验证。全自主研发具有MVB接口的3U通信板卡,完成硬件设计和部分软件设计：VME逻辑接口功能采取Verilog HDL硬件语言在FPGA上开发,实现A16/D16方式数据交换；MVB网络设备功能采取FPGA+NiosII软核处理器的方式,移植了实验室自主研发的M内核,并在顶层设计了配合上位机对MVB网络数据进行读写的运用程序。在上面陈述的探讨成果的基础上,结合实验室现有的MVB设备进行了符合现场运用的电气中距离的组网实验。根据通信设备实际需求,在VC++6.0环境下开发了基于以太网通信的上位机软件。在实验中,利用上位机经由主控单元对MVB网络设备进行配置,并通过VME总线读写网络数据,验证了案例可行性。最后,总结了论文中所涉及工作的重点成果,指出了本系统中有待继续改善的技术点,并对列车网络通信设备技术的进展走势进行了展望。关键词：嵌入式系统论文列车通信网络论文VxWorks论文VME论文MVB论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。致谢5-6
中文摘要6-7
ABSTRACT7-11
1 概述11-19

1.1 嵌入式计算机12-16

1.1 嵌入式系统12-13

1.2 国内外嵌入式计算机近况13-14

1.3 嵌入式计算机常用的通信接口14-16

1.2 项目背景与探讨作用16-17

1.3 课题探讨内容17-19

2 相关总线通信系统探讨19-33

2.1 VME总线通信系统19-24

2.

1.1 数据传输总线21-22

2.

1.2 仲裁总线22-23

2.

1.3 优先级中断总线23-24

2.

1.4 公用总线24

2.2 MVB总线通信系统24-33

2.1 物理层特性25-26

2.2 链路层通信协议26-30

2.3 设备分类30-33

3 基于嵌入式操作系统VxWorks主控单元的搭建33-53

3.1 嵌入式实时操作系统VxWorks33-40

3.

1.1 VxWorks系统核心34-36

3.

1.2 开发环境Tornado36-40

3.2 BSP的浅析和移植40-45
3.

2.1 BSP文件组织40-41

3.

2.2 引导历程41-42

3.

2.3 BSP文件制定42-45

3.3 基于PowerPC的驱动与运用45-53

3.1 PowerPC处理器45-46

3.2 硬件访问46-47

3.3 I/O系统及其驱动运用47-53

4 系统平台的设计与开发53-79

4.1 系统框架53-54

4.2 硬件设计54-64

4.

2.1 CPU主控单元54-58

4.

2.2 MVB通信板58-64

4.3 软件开发64-79
4.

3.1 VME总线接口逻辑设计64-69

4.

3.2 MVB网络设备功能实现69-71

4.

3.3 系统上位机软件开发71-76

4.

3.4 下位机运用程序设计76-79

5 调试与实验结果79-93

5.1 主控板调试79-87

5.

1.1 I/O输出能力测试81-82

5.

1.2 RS485和RS232通信测试82-84

5.

1.3 实时时钟RTC和看门狗84-87

5.2 组网实验87-93
5.

2.1 设备VME访问实验87-88

5.

2.2 MVB设备组网实验88-93

6 总结与展望93-95

6.1 总结93

6.2 展望93-95

参考文献95-97
作者简历97-101
学位论文数据集101