车载多功能网关模块制造技术

本发明专利技术提供一种车载多功能网关模块包括：以太网接口电路、通过MVB网络接入的MVB接口电路、用于下载用户应用程序的USB转UART电路、RS485通信接入的RS485接口电路、CAN接口电路、FPGA电路、处理器电路以及电源电路；所述以太网接口电路包括网口变压器电路和物理层PHY电路，负责以太网通信。本发明专利技术车载多功能网关模块，解决车载网关设备无法同时进行MVB和以太网通信问题，并可单独作为车载MVB网关或以太网网关设备，背板总线兼容CAN和RS485。本发明专利技术所述的网关模块，可增加电路板利用率，减少重复设计成本，提高产品可靠性。

Vehicle multifunction gateway module

【技术实现步骤摘要】
车载多功能网关模块
本专利技术涉及网络控制
，具体而言，尤其涉及车载多功能网关模块。
技术介绍
在我国机车、动车、地铁、轻轨等网络控制领域，车辆内设备是通过多功能车辆总线MVB或工业以太网总线进行数据通信，所需要网关设备是MVB网关或以太网网关，这两种网关不能满足MVB和以太网同时通信的工况。本专利技术描述一种车载多功能网关模块，MVB和以太网可同时通信，实现以太网(ETHERNET)和MVB分别对CAN/RS485的协议转换，可应用于列车的RIOM(RemoteInputandOutputModule)机箱等设备。车载多功能网关模块采用STM32Cotex-M4处理器，实现以太网和CAN+RS485的相互转换，以及MVB和CAN+RS485的相互转换，并可以实现MVB与以太网应用层切换功能。前面板接口为双M12以太网接口、双DB9接口和USB接口，背板支持CAN总线和RS485总线。
技术实现思路
根据上述提出车载网关设备无法同时进行MVB和以太网通信的技术问题，而提供一种车载多功能网关模块。本专利技术主要利用一种车载多功能网关模块，采用标准3U电路板卡，其特征在于，包括：以太网接口电路、通过MVB网络接入的MVB接口电路、用于下载用户应用程序的USB转UART电路、RS485通信接入的RS485接口电路、CAN接口电路、FPGA电路、处理器电路以及电源电路；所述以太网接口电路包括网口变压器电路和物理层PHY电路，负责以太网通信；所述MVB接口电路，包括变压器电路和MVB收发器电路，负责MVB通信；USB转UART电路，包括EMC防护电路和USB-UART转接电路；RS485接口电路，包括RS485防护电路和RS485收发器电路；CAN接口电路负责CAN通信接入，包括CAN防护电路和CAN收发器电路；FPGA电路用于与FPGA芯片相关控制信号连接。进一步地，所述电源电路的额定功率为15瓦。较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术车载多功能网关模块，解决车载网关设备无法同时进行MVB和以太网通信问题，并可单独作为车载MVB网关或以太网网关设备，背板总线兼容CAN和RS485。本专利技术所述的网关模块，可增加电路板利用率，减少重复设计成本，提高产品可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术车载多功能网关模块总体框图。图2为本专利技术顶层原理图。图3为本专利技术以太网接口电路框图。图4为本专利技术MVB接口电路框图。图5为本专利技术USB转UART电路框图。图6为本专利技术RS485接口电路框图。图7为本专利技术CAN接口电路框图。图8为本专利技术FPGA电路框图。图9为本专利技术处理器电路框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。如图1-9所示，本专利技术提供了一种车载多功能网关模块，采用标准3U电路板卡，包括：以太网接口电路、通过MVB网络接入的MVB接口电路、用于下载用户应用程序的USB转UART电路、RS485通信接入的RS485接口电路、CAN接口电路、FPGA电路、处理器电路以及电源电路。作为一种优选的实施方式，所述以太网接口电路包括网口变压器电路和物理层PHY电路，负责以太网通信；所述MVB接口电路，包括变压器电路和MVB收发器电路，负责MVB通信；USB转UART电路，包括EMC防护电路和USB-UART转接电路；RS485接口电路，包括RS485防护电路和RS485收发器电路；CAN接口电路负责CAN通信接入，包括CAN防护电路和CAN收发器电路；FPGA电路用于与FPGA芯片相关控制信号连接。作为优选的实施方式，所述电源电路的额定功率为15瓦。如图2所示，为本专利技术顶层原理图，具体的连接关系如下表：1)以太网接口电路相关信号定义见表1。表1序号信号名称定义1ETH1_TX_P以太网1发送差分信号+2ETH1_TX_N以太网1发送差分信号-3ETH1_RX_P以太网1接收差分信号+4ETH1_RX_N以太网1接收差分信号-5PHY1_RST#PHY芯片复位信号6PHY1_CLK_50MPHY芯片时钟频率50M7ETH1_LED_ACT以太网通信状态指示灯8ETH1_LED_LINK以太网连接状态指示灯9ETH1_RMII_CRS_DV载波侦听和接收数据有效10ETH1_RMII_MDC时钟配置11ETH1_RMII_MDIOIO配置12ETH1_RMII_TXEN传输使能13ETH1_RMII_RXER接收出错14ETH1_RMII_TXD0发送数据线015ETH1_RMII_TXD1发送数据线116ETH1_RMII_RXD0接收数据线017ETH1_RMII_RXD1接收数据线1注：表1只列出以太网1接口信号，以太网2接口信号与1类似，在此未列出。以太网1接口电路和以太网2接口电路原理相同，以以太网1接口电路为例说明，见图3。RMII接口与电路板内FPGA连接，M12连接器作为前面板接口，供通信和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载多功能网关模块，采用标准3U电路板卡，其特征在于，包括：/n以太网接口电路、通过MVB网络接入的MVB接口电路、用于下载用户应用程序的USB转UART电路、RS485通信接入的RS485接口电路、CAN接口电路、FPGA电路、处理器电路以及电源电路；/n所述以太网接口电路包括网口变压器电路和物理层PHY电路，负责以太网通信；/n所述MVB接口电路，包括变压器电路和MVB收发器电路，负责MVB通信；USB转UART电路，包括EMC防护电路和USB-UART转接电路；RS485接口电路，包括RS485防护电路和RS485收发器电路；CAN接口电路负责CAN通信接入，包括CAN防护电路和CAN收发器电路；FPGA电路用于与FPGA芯片相关控制信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载多功能网关模块，采用标准3U电路板卡，其特征在于，包括：
以太网接口电路、通过MVB网络接入的MVB接口电路、用于下载用户应用程序的USB转UART电路、RS485通信接入的RS485接口电路、CAN接口电路、FPGA电路、处理器电路以及电源电路；
所述以太网接口电路包括网口变压器电路和物理层PHY电路，负责以太网通信；
所述MVB接口电路，包括变压器电路和MVB...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨曦，杜振环，王延超，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21