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基于PCI總線的MVB網(wǎng)卡設(shè)計與實現(xiàn)

發(fā)布時間:2020-05-15 18:07
【摘要】: 隨著我國高速鐵路客運的快速發(fā)展,滿足列車通信網(wǎng)絡(luò)(TCN,Train CommunicationNetwork)標準的多功能車輛總線(MVB,Multifunction Vehicle Bus)產(chǎn)品的需求越來越大。因此,MVB網(wǎng)卡作為列車通信網(wǎng)絡(luò)中的重要設(shè)備,有著極其廣闊的市場前景。論文在分析MVB總線的基礎(chǔ)上,提出了一種基于PCI接口的MVB網(wǎng)卡的設(shè)計方案,并給出了硬件實現(xiàn)及底層軟件驅(qū)動程序。 本文首先介紹了列車通信網(wǎng)絡(luò)的總體情況,重點研究了其中的多功能車輛總線相關(guān)部分。然后介紹了網(wǎng)卡EDA(Electronics Design Automation)開發(fā)環(huán)境,通過對軟硬件開發(fā)的綜合考慮,給出了基于ARM處理器AT91FR40162、Xilinx公司Spartan-Ⅱ系列現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA-Field Programmable Gate Array)XC2S200以及PCI9052接口芯片的網(wǎng)卡的整體設(shè)計方案。接著詳細敘述了網(wǎng)卡的硬件設(shè)計與實現(xiàn),包括MVB總線接口、ARM外圍電路以及PCI接口的設(shè)計。通過對PCI總線規(guī)范的深入研究,首先給出了網(wǎng)卡在DOS下兩種不同的底層驅(qū)動方式,然后給出了Windows下基于Giveio和WDM(Windows Driver Model)的網(wǎng)卡驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)。另外,通過在實驗室內(nèi)對網(wǎng)卡總線信號接口進行了電磁兼容試驗,驗證了網(wǎng)卡硬件設(shè)計的可靠性,并對網(wǎng)卡的實際應(yīng)用作了介紹。最后對本文工作做了總結(jié),并對以后工作進行了展望。
【圖文】:

系統(tǒng)互連,設(shè)計平臺


基于PCI總線的MVB網(wǎng)卡設(shè)計與實現(xiàn)小,而隨著芯片晶體管數(shù)量的飄升,電源供應(yīng)的需求大大提以及應(yīng)對不斷提高的上市時間壓力,孤立地設(shè)計系統(tǒng)組件的現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)中可行的系統(tǒng)互連設(shè)計需要新一代的方法,讓設(shè)領(lǐng)域的系統(tǒng)互連設(shè)計中實現(xiàn)最高效率。約束驅(qū)動的Allegro完整性和物理PcB設(shè)計的高級功能[8,‘O〕。Allegr。系統(tǒng)互連圖2.1所示。

接口電路圖,接口電路,主控設(shè)備


.3Pcl總線接口設(shè)計方案PCI總線接口電路分為主控設(shè)備和目標設(shè)備:主控設(shè)備可以控制總線,驅(qū)動地和控制信號;目標設(shè)備不能啟動總線操作,只能依賴于主控設(shè)備從其中讀取數(shù)傳送數(shù)據(jù)。PCI總線協(xié)議非常復(fù)雜,目前實現(xiàn)PCI接口的有效方案分為兩種:是采用可編程邏輯芯片,它的最大好處是比較靈活,用戶可以根據(jù)自己的需要合于特定功能的芯片,而不必實現(xiàn)PCI的全部功能,并且用戶可以將PCI插卡用戶邏輯與PCI接口邏輯集成在一個芯片上,實現(xiàn)緊湊的系統(tǒng)設(shè)計,但這種方大,設(shè)計周期較長。另一種使用專用接口芯片,專用接口芯片具有較低的成本,,可以實現(xiàn)完整的PCI主控模塊和目標模塊接口功能,將復(fù)雜的PCI總線接口對簡單的用戶接口114〕。雖然這種方式不夠靈活,但由于其對PCI協(xié)議的良好支提供給設(shè)計者的良好接口,都大大減少了設(shè)計開發(fā)的難度和周期。本設(shè)計采用片的解決方案。
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2007
【分類號】:TP334.7

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本文編號:2665431

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