基于ARM7的网关通信模块设计

来源：中国一卡通网作者：不详发布时间：2012-08-24 09:55:24 字体:[大中小]

摘要：　　MVB多功能车辆总线是在国际标准IEC61375列车通信网络(TCN)中被详细定义的一种现场总线，按照TCN标准，列车通信网分为两级，第一级绞线式列车总线实现车辆间的数据通信，第二级多功能车辆总线MVB主实现同车辆内各个功能控制单元之间的数据通信。

　　4 软件实现方案

　　在本设计中，关键是实现MVB总线和CAN总线之间的数据交换，它具有MVB检测和接入功能，以及CAN总线检测和接入功能，通过处理器控制数据帧的解析和重新封装，实现符合CAN总线V2.0规范和MVB标准格式帧的相互转换。因此从CAN侧接收到的数据要通过MVB传输，就需要按照一定的格式把CAN帧中的数据组合成MVB帧的数据格式;同样从MVB侧接收到的数据要通过CAN传输，也需要按照一定的格式对MVB帧中的数据进行分帧处理。另外，为了实现透明传输需要在MVB端口中将各种变量的含义按照一定的规则和CAN总线侧帧的标识符等信息对应，从而形成一个表格，同样在CAN总线侧也将CAN侧的标识符与MVB侧的过程数据的数据集进行对应形成表格。

　　软件主要由主函数调度模块、MVB控制模块、CAN控制模块以及2个数据缓冲组成。当CAN应用层有数据要发送到MVB网络时，主函数需调度模块得到CAN数据传输后调度CAN控制模块接收数据，解码分析获取标识符，依据标识符查询索引表找出对应MVB端口相关变量，后将报文中的相关数据提取出来发送到数据缓冲区B。主函数调度模块通知MVB控制模块从缓冲区B中提取数据，并进行完整的MVB报文封装，发送到MVB总线上，释放缓冲区B。反过来，当MVB应用层有数据要发送到CAN节点时，首先，数据发送到MVB上，主函数调度模块检测MVB上是否有数据传输，通知MVB控制模块接受数据，并对信息解码分析，从中获取端口相关变量，依据端口相关变量查询索引表找出对应CAN标识符，同时将数据发送到数据缓冲区A。此时，总调度模块通知CAN控制模块从缓冲区A中提取数据，并进行完整的CAN报文封装，发送到CAN总线上，释放缓冲区A。CAN控制模块主要负责从CAN数据包中解析出完整CAN协议报文，存入数据缓冲区B。同时，将数据缓冲区A中的CAN数据封装成完整的CAN协议报文后发送到CAN总线上。MVB控制模块主要负责从MVB数据包中解析出完整MVB协议报文，存入数据缓冲区A。同时，将数据缓冲区B中的MVB数据封装成完整的MVB协议报文后发送到MVB上。总调度模块主要起到综合调度和监控作用，同时，它还用于整个传输过程中的中断响应。

　　图3说明了软件流程框图。

　　5 结语

　　本文描述了基于ARM7处理器LPC2294的MVB-CAN通信模块的实现方法，概述了MVB网络和CAN总线网络的报文结构，提出通信模块的硬、软件实现方法。通过考核该通信模块实现了MVB与CAN总线间的数据传递，其性能稳定，可靠性高。各种现场总线都有各自应用特点及优势。所以，多类型总线异构组网方式在列车通信网络中的应用越来越广泛。MVB及CAN总线的异构组网方式具有广阔的市场前景。MVB-CAN通信模块的设计为列车通信网络的多元化发展提供了支持，也为其他网络异构组网(例如：RS 485/RS 422-MVB，HDLC-MVB等)方式的网络通信模块设计提供了参考。

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