CPCI架构MVB通信卡硬件设计与实现

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要随着国内列车大规模提速，国际上特别是欧洲普遍使用的MVB(Multi—FunctionVehicleBus)技术在国内列车通信领域逐渐得到广泛的应用。MVB通信卡作为列车通信网络中的重要设备，有着非常广阔的市场前景。另外，以支持热插拔操作为显著特征的CPCI(CompactPCI)总线技术在工控领域的应用也取得了长足的发展，可以预见CPCI系统必将在工控领域中得到更加广泛的运用。论文在分析MVB总线的基础上，提出了一种基于CPCI接口的MVB通信卡的设计方案，并给出了硬件上的

2、实现方案，通过测试得到了符合IEC一61375标准的通信卡。本文首先介绍了MVB总线的发展和应用情况，并简单介绍了MVB总线的基本知识；之后介绍了CPCI总线技术在工业应用领域的发展情况；然后介绍了EDA(ElectronicsDesignAutomation)开发环境，确定采用AllegroSPB作为硬件设计开发平台。通过对软硬件开发的综合考虑，给出了基于ARM处理器AT91FR40162、XILINX公司Spartan．II系列现场可编程门阵列(FPGA—FieldProgrammableGateA

3、rray)XC2S200以及PCI9030接口芯片的通信卡的整体设计方案。接着详细叙述了通信卡的硬件设计与实现，包括热插拔电源管理电路、CPCI接口、本地功能模块及MVB总线接口的设计。本文介绍了PCB的布局布线，对PCB进行了高速信号的信号完整性分析，包括对CPCI接口信号进行反射和串扰的仿真分析，保证了信号质量。设计完成之后通过调试通信卡能够正常工作，接着按照IEC．61375标准相关参数规定，对通信卡总线信号接口进行了标准测试，验证了通信卡符合IEC．61375标准，并对通信卡的实际应用作了介绍。

4、最后对本文工作做了总结，并对以后工作进行了展望。．关键词：多功能车辆总线通信卡；CPCI总线；热插拔；电子设计自动化CPCI架构MVB通信卡的硬件设计与实现HardwareDesignandImplementationofMVBCommunicationCardbasedonCPCIInterfaceAbstractAlongwiththefastdevelopmentofChina’Shi曲speedrailwaypassengertransport，thedemandofMVB(Multifunct

5、ionVehicleBus)productswhichconformtothestandardofIEC-61375(TrainCommunicationNetwork)popularlyusedinEuropeisincreasing．AsanimportantroleintheIEC·61375system，MVBcardhasaverypromisingfuture．Besidesthat，CPCI(CompactPCI)buswhichsupportshotswapasitsmostvaluab

6、lecharacterhasagreatimprovementinindustrialapplications，andCPCIsystemwouldbewidelyappliedintheindustrialcontrolfield．BasedontheanalysisofMVBbus，thisthesisproposesadesignschemeofMVBcardwithCPCIinterfaceandalsogivesthePCBdesignandimplementation．Throughdebu

7、ggingandtesting，acardconformedIEC一61375standardisproduced．ThisthesisfirstlyintroducesthedevelopmentandapplicationofMVBandbrieflyintroducesthebaseknowledgeofMVB．Then，theimprovementofCPCIbustechnologyofindustrialapplicationisintroduced．Secondly，theEDA(Elec

8、tronicsDesignAutomation)toolofhardwaredevelopmentisintroduced，andchoosesAllegroSPBasthehardwaredesignT001．Throughtheanalysisofthesoftwareandhardwaredevelopmentplatform，thewholedesignandimplementationofthecardbasedonARM7pro