基于FPGA和ARM的MVB网络四类设备网卡

摘要

本发明涉及列车通信网络控制技术领域，具体涉及一种基于FPGA和ARM的MVB网络四类设备网卡。该MVB网络四类设备网卡包括：MVB网络控制器：用于实现物理层以及链路层的过程数据、消息数据功能以及对网卡的配置和管理功能，向上提供TCN网络标准IEC61375-1规定的链路层软件接口；RTP协议栈系统：用于实现网络层、传输层、会话层、表示层以及应用层的监视数据、过程数据以及消息数据功能，向上提供TCN网络标准IEC61375-1规定的应用层软件接口，通过MVB网络控制器与RTP协议栈系统的相互配合实现了IEC61375中规定的过程数据、消息数据、用户可配置和总线管理功能和性能；从而摆脱了核心器件依赖于国外采购的局面。

主权项

一种基于FPGA和ARM的MVB网络四类设备网卡，其特征在于，包括：MVB控制器：用于实现物理层以及链路层的过程数据、消息数据功能以及对网卡的配置和管理功能，向上提供TCN网络标准IEC61375‑1规定的链路层软件接口；所述MVB控制器包括：FPGA电路芯片，用于实现物理层的收发功能、链路层的过程数据功能、PC104总线接口和网卡的动态配置功能；ARM处理器芯片，用于实现链路层的消息数据功能、主权转移功能、设备状态扫描功能以及网卡静态配置和FPGA电路芯片的配置功能；所述FPGA电路芯片和ARM处理器芯片采用分时工作模式；周期相的过程数据采用FPGA电路芯片实现；偶发相的消息数据和监视数据采用ARM处理器芯片实现；RTP协议栈系统：用于实现网络层、传输层、会话层、表示层以及应用层的监视数据、过程数据以及消息数据功能，向上提供TCN网络标准IEC61375‑1规定的应用层软件接口；所述MVB控制器集成在一块电路板上，所述RTP协议栈系统集成于上位机中；所述电路板包括MVB接口电路以及ARM相关电路：所述MVB接口电路包括FPGA电路芯片、分别与所述FPGA电路芯片连接的静态存储器芯片、RS485收发器、MAX3292预加重电路以及外围电路；所述ARM相关电路包括ARM处理器芯片及其外围电路；所述MVB接口电路与ARM相关电路之间通过GPIO端口连接；所述ARM处理器芯片中的应用程序运行于嵌入式操作系统eCos之上；对于应用程序，ARM处理器芯片通讯线路表现为GPIO信号以及EXTI信号。