一种多功能车辆总线控制器制造技术

本申请公开一种MVB控制器，包括：主控单元、存储器接口单元、报文分析和中断逻辑单元、以及总线收发单元；主控单元用于控制MVB控制器与外部存储器之间的数据传输过程，控制其他单元的运行；存储器接口单元用于控制MVB控制器和CPU对外部存储器的访问鉴权；报文分析和中断逻辑单元用于检测报文结构，记录报文错误，处理报文错误，产生中断信号；总线收发单元设置有发送缓冲区和接收缓冲区。本申请公开的MVB控制器能够减少对外部存储器的访问冲突，在通信负载较高时能够降低数据丢失的概率，并且能够兼容不同通信介质的MVB。

A multifunctional vehicle bus controller

The present invention discloses a MVB controller comprises a main control unit, a memory interface unit, packet analysis and interrupt logic unit and bus transceiver unit; the main control unit is used to control the process of data transmission between the MVB controller and the external memory control unit, other operation; memory interface unit is used to control the MVB controller and the CPU external access authentication; message analysis and interrupt logic unit is used for detecting the message structure, message recording errors, packet processing error, generates an interrupt signal; bus transceiver unit is provided with a send buffer and receive buffer. The MVB controller disclosed in this paper can reduce the access conflict to external memory and reduce the probability of data loss when the communication load is high, and can be compatible with MVB of different communication media.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能车辆总线控制器
本申请属于机车运行控制
，尤其涉及一种多功能车辆总线控制器。
技术介绍
MVB(MultifunctionVehicleBus，多功能车辆总线)是一种主要用于有互操作性和互换性要求的互联设备之间的串行数据通信总线，是TCN(TrainCommunicationNet，列车通信网)的一部分。MVB已经广泛应用于高速列车、地铁列车以及车载信号设备中。列车中的分布式子系统，如传动控制单元、制动控制单元和车载信号系统都通过MVB通信。MVB控制器是列车通信设备的关键部件。目前我国轨道交通快速发展，列车控制系统越来越复杂，列车通信数据量越来越大，对MVB控制器的性能要求也越来越高，如何提供一种具有较高性能的MVB控制器，是本领域技术人员面临的技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种具有较高性能的多功能车辆总线控制器。为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：本申请提供一种多功能车辆总线控制器，包括：通过总线连接的主控单元、存储器接口单元、报文分析和中断逻辑单元、以及总线收发单元；所述主控单元用于控制所述多功能车辆总线控制器与外部存储器之间的数据传输过程，控制所述存储器接口单元、所述报文分析和中断逻辑单元、以及所述总线收发单元的运行；所述存储器接口单元用于控制所述多功能车辆总线控制器和CPU对外部存储器的访问鉴权，防止所述多功能车辆总线控制器或所述CPU长期占用外部存储器；所述报文分析和中断逻辑单元用于检测报文结构，记录报文错误，并对发生的报文错误进行处理，用于产生中断信号，所述中断信号包括从帧检测中断信号、以及超时检测及中断信号；所述总线收发单元用于按照多功能车辆总线的通信介质要求，对从所述外部存储器获取到的数据进行编码形成数据帧，将所述数据帧向所述多功能车辆总线发送，用于从所述多功能车辆总线获取数据帧，对获取到的数据帧进行解码得到总线数据，所述总线数据由所述存储器接口单元存储至所述外部存储器，所述总线收发单元设置有发送缓冲区和接收缓冲区，所述发送缓冲区用于缓存从所述外部存储器读取到的数据，所述接收缓冲区用于缓存解码得到的总线数据。可选的，上述多功能车辆总线控制器还包括调试接口单元，所述调试接口单元用于测试所述多功能车辆总线控制器内部的寄存器和管脚。可选的，上述多功能车辆总线控制器中，所述主控单元包括：状态控制子单元，用于控制所述多功能车辆总线控制器的工作状态切换，用于响应所述CPU的命令控制数据的发送和接收；端口监控逻辑子单元，用于监控所述多功能车辆总线控制器在各个端口的数据收发情况，当所述端口有过程数据传输时，更新所述端口对应的状态寄存器的内容；收发控制子单元，用于建立所述总线收发单元与所述外部存储器的快速访问通道，控制所述总线收发单元的数据收发过程。可选的，上述多功能车辆总线控制器中，所述总线收发单元包括：发送缓冲区，用于缓存从所述外部存储器获取到的数据；编码器，用于从所述发送缓冲区获取并行数据，将获取到的并行数据转换为串行数据，根据所述多功能车辆总线的通信介质类型将所述串行数据处理为具有相应格式的数据帧，将所述数据帧向多功能车辆总线发送；解码器，用于从多功能车辆总线获取数据帧，对获取到的数据帧进行解码得到总线数据；接收缓冲区，用于缓存所述解码器解码得到的总线数据。可选的，上述多功能车辆总线控制器中，所述存储器接口单元包括：仲裁逻辑子单元，用于控制所述CPU和所述多功能车辆总线控制器对所述外部存储器的访问鉴权；地址生成逻辑子单元，在所述多功能车辆总线控制器访问所述外部存储器时，所述地址生成逻辑子单元用于按照预存的映射规则生成地址，在所述CPU访问所述外部存储器或者访问所述多功能车辆总线控制器内部的寄存器时，所述地址生成逻辑子单元用于按照预存的映射规则生成相应的地址；存储器接口子单元，在所述仲裁逻辑子单元允许所述多功能车辆总线控制器访问所述外部存储器的情况下，所述存储器接口子单元基于所述地址生成逻辑子单元生成的地址，实现所述多功能车辆总线控制器对所述外部存储器的访问，在所述仲裁逻辑子单元允许所述CPU访问所述外部存储器的情况下，所述存储器接口子单元基于所述地址生成逻辑子单元生成的地址，实现所述CPU对所述外部存储器的访问，在所述CPU请求访问所述多功能车辆总线控制器内部的寄存器的情况下，所述存储器接口子单元实现所述CPU对所述多功能车辆总线控制器内部的寄存器的访问；设备逻辑子单元，负责所述多功能车辆总线控制器在Class1模式下的控制；控制器子单元，用于对所述存储器接口单元的状态进行控制。可选的，上述多功能车辆总线控制器中，所述报文分析和中断逻辑单元包括：时钟产生单元，用于利用外部输入的时钟信号产生所述多功能车辆总线控制器的内部工作时钟和总线编解码时钟，产生同步信号；报文分析单元，用于检测报文结构，记录报文错误，并对发生的报文错误进行处理，用于产生中断信号，所述中断信号包括从帧检测中断信号、超时机制检测及中断信号；中断逻辑单元，用于收集内部中断信号和外部中断信号，并依据中断寄存器的配置产生中断状态值和中断向量值。由此可见，本申请的有益效果为：本申请公开的多功能车辆总线控制器，包括通过总线连接的主控单元、存储器接口单元、报文分析和中断逻辑单元、以及总线收发单元；其中，存储器接口单元控制多功能车辆总线控制器和CPU对外部存储器的访问鉴权，防止多功能车辆总线控制器或CPU长期占用外部存储器，能够减少多功能车辆总线控制器和CPU对外部存储器的访问冲突；总线收发单元设置有发送缓冲区和接收缓冲区，在通信负载较高时能够降低数据丢失的概率；并且，本申请公开的多功能车辆总线控制器能够兼容不同通信介质的多功能车辆总线。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请公开的一种多功能车辆总线控制器的结构图；图2为本申请公开的多功能车辆总线控制器中主控单元的结构图；图3为本申请公开的多功能车辆总线控制器中总线收发单元的结构图；图4为本申请公开的多功能车辆总线控制器中存储器接口单元的结构图；图5为本申请公开的多功能车辆总线控制器中报文分析和中断逻辑单元的结构图；图6为本申请公开的另一种多功能车辆总线控制器的结构图；图7为本申请中多功能车辆总线控制器的应用架构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请公开一种多功能车辆总线控制器，能够减少对外部存储器的访问冲突，同时能够降低数据丢失的概率，并且能够兼容不同通信介质的多功能车辆总线。参见图1和图7，图1为本申请公开的一种多功能车辆总线控制器的结构图，图7为本申请中多功能车辆总线控制器的应用架构示意图。多功能车辆总线控制器包括：主控单元100、存储器接口单元200、报文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能车辆总线控制器，其特征在于，包括：通过总线连接的主控单元、存储器接口单元、报文分析和中断逻辑单元、以及总线收发单元；所述主控单元用于控制所述多功能车辆总线控制器与外部存储器之间的数据传输过程，控制所述存储器接口单元、所述报文分析和中断逻辑单元、以及所述总线收发单元的运行；所述存储器接口单元用于控制所述多功能车辆总线控制器和CPU对外部存储器的访问鉴权，防止所述多功能车辆总线控制器或所述CPU长期占用外部存储器；所述报文分析和中断逻辑单元用于检测报文结构，记录报文错误，并对发生的报文错误进行处理，用于产生中断信号，所述中断信号包括从帧检测中断信号、以及超时检测及中断信号；所述总线收发单元用于按照多功能车辆总线的通信介质要求，对从所述外部存储器获取到的数据进行编码形成数据帧，将所述数据帧向所述多功能车辆总线发送，用于从所述多功能车辆总线获取数据帧，对获取到的数据帧进行解码得到总线数据，所述总线数据由所述存储器接口单元存储至所述外部存储器，所述总线收发单元设置有发送缓冲区和接收缓冲区，所述发送缓冲区用于缓存从所述外部存储器读取到的数据，所述接收缓冲区用于缓存解码得到的总线数据。

【技术特征摘要】
1.一种多功能车辆总线控制器，其特征在于，包括：通过总线连接的主控单元、存储器接口单元、报文分析和中断逻辑单元、以及总线收发单元；所述主控单元用于控制所述多功能车辆总线控制器与外部存储器之间的数据传输过程，控制所述存储器接口单元、所述报文分析和中断逻辑单元、以及所述总线收发单元的运行；所述存储器接口单元用于控制所述多功能车辆总线控制器和CPU对外部存储器的访问鉴权，防止所述多功能车辆总线控制器或所述CPU长期占用外部存储器；所述报文分析和中断逻辑单元用于检测报文结构，记录报文错误，并对发生的报文错误进行处理，用于产生中断信号，所述中断信号包括从帧检测中断信号、以及超时检测及中断信号；所述总线收发单元用于按照多功能车辆总线的通信介质要求，对从所述外部存储器获取到的数据进行编码形成数据帧，将所述数据帧向所述多功能车辆总线发送，用于从所述多功能车辆总线获取数据帧，对获取到的数据帧进行解码得到总线数据，所述总线数据由所述存储器接口单元存储至所述外部存储器，所述总线收发单元设置有发送缓冲区和接收缓冲区，所述发送缓冲区用于缓存从所述外部存储器读取到的数据，所述接收缓冲区用于缓存解码得到的总线数据。2.根据权利要求1所述的多功能车辆总线控制器，其特征在于，还包括调试接口单元，所述调试接口单元用于测试所述多功能车辆总线控制器内部的寄存器和管脚。3.根据权利要求1或2所述的多功能车辆总线控制器，其特征在于，所述主控单元包括：状态控制子单元，用于控制所述多功能车辆总线控制器的工作状态切换，用于响应所述CPU的命令控制数据的发送和接收；端口监控逻辑子单元，用于监控所述多功能车辆总线控制器在各个端口的数据收发情况，当所述端口有过程数据传输时，更新所述端口对应的状态寄存器的内容；收发控制子单元，用于建立所述总线收发单元与所述外部存储器的快速访问通道，控制所述总线收发单元的数据收发过程。4.根据权利要求3所述的多功能车辆总线控制器，其特征在于，所述总线收发单元包括：发送缓冲区，用于缓存从所述外部存储器获取到的数据；编码器，用于从所述发送缓冲区获取并行数据，将获取到的并行数...

【专利技术属性】
技术研发人员：林子明，谷荧柯，崔同兵，靳旭，任军，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11