一种列车用串并行通信协议转TSN网络系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种列车用串并行通信协议转TSN网络系统及方法，该系统包括TSN网络、列车子系统和TSN转接装置；该转接装置用于连接TSN网络和列车子系统，将子系统数据转化为以太网数据帧并接入TSN网络，包括SOC芯片和PHY芯片；SOC芯片通过对应接口分别与PHY芯片和子系统连接，用于读取并重写子系统数据，将其封装为以太网数据帧，并在进行时间同步后通过PHY芯片将以太网数据帧发送至TSN网络。本发明专利技术所提供的TSN转接装置可同时兼容三种通信协议，解决了列车各子系统所采用的通信协议不统一的问题，减少了中间设备的转发和列车子系统数据在通信链路中的延迟，提升了列车子系统与TSN网络间数据传输的实时性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨道交通，尤其涉及一种列车用串并行通信协议转tsn网络系统及方法。

技术介绍

1、传统以太网技术在列车控制领域的推广应用，不仅提升了轨道车辆网络在大带宽、高速率、智能化等方面的优势，也促进了列车多网融合，减少了列车网络系统中通信设备的种类和数量。

2、但传统以太网本质上是一种不可靠的传输通信方式，其数据传输的实时性和可靠性都无法得到保证。tsn(时间敏感网络)技术是在传统以太网上的基础上发展的一种具有低延时、低抖动的高实时特性和具有可靠性传输的通信方式，其将控车网络的关键数据流和pis音频等非关键数据流融合在同一个tsn网络中，通过时间同步和基于时间的队列调度实现了数据可靠精准传输。tsn网络的部署必然要求各子系统都接入tsn网络中，而列车内诸多子系统(如牵引、制动、烟火等)的控制器仍然是低性能的mcu处理器，其支持的spi协议、can协议或并口通信协议无法将数据直接传入tsn控车网络中。

3、现有技术中的解决方案通常是先将子系统的mcu数据通过对应转接装置转化为非tsn的标准以太网数据，然后再设计开发另一特定的tsn本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种列车用串并行通信协议转TSN网络系统，其特征在于，包括：TSN网络、列车子系统和TSN转接装置；

2.根据权利要求1所述的列车用串并行通信协议转TSN网络系统，其特征在于，所述SOC芯片还包括cpu核心模块、switch核心模块和cpu端口通道；

3.根据权利要求2所述的列车用串并行通信协议转TSN网络系统，其特征在于，所述cpu端口通道包括重写器，所述重写器用于编辑所述子系统数据的头部信息，在所述头部信息中添加TSN网络信息，并将所述子系统数据封装为以太网数据帧；所述TSN网络信息包括以太网协议头、源MAC地址、目标MAC地址、VLAN标签和精准时间协议...

【技术特征摘要】

1.一种列车用串并行通信协议转tsn网络系统，其特征在于，包括：tsn网络、列车子系统和tsn转接装置；

2.根据权利要求1所述的列车用串并行通信协议转tsn网络系统，其特征在于，所述soc芯片还包括cpu核心模块、switch核心模块和cpu端口通道；

3.根据权利要求2所述的列车用串并行通信协议转tsn网络系统，其特征在于，所述cpu端口通道包括重写器，所述重写器用于编辑所述子系统数据的头部信息，在所述头部信息中添加tsn网络信息，并将所述子系统数据封装为以太网数据帧；所述tsn网络信息包括以太网协议头、源mac地址、目标mac地址、vlan标签和精准时间协议时间戳。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的列车用串并行通信协议转tsn网络系统，其特征在于，所述tsn转接装置还包括cpci连接器，所述cpci连接器包括spi协议引脚、can协议引脚和并口通信协议引脚；

5.根据权利要求1-3任意一项所述的列车用串并行通信协议转ts...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，刘道学，彭兴伟，朱游龙，张中豪，赵婧，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：