專利名稱：基于arm7的mvb-j1939網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種網(wǎng)關(guān)，尤其涉及到一種基于ARM7 CPU核的用于兩種不 同的總線J1939和MVB總線之間進行數(shù)據(jù)交換的新型網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
目前機車上應(yīng)用的多功能車輛總線MVB是符合IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)總線，主要 應(yīng)用于機車通訊網(wǎng)絡(luò)中，作為車輛控制器和車輛設(shè)備的互聯(lián)總線。
SAE J1939協(xié)議是由汽車工程協(xié)會(SAE)定義的，主要用于商用車輛，但也 用于艦船、軌道機車、農(nóng)業(yè)機械和大型發(fā)動機。目前，國內(nèi)外各種軌道車輛、 鐵路行業(yè)養(yǎng)路機械以及農(nóng)林機械普遍開始使用支持J1939協(xié)議的電控單元對發(fā) 動機進行控制。
如何使專用列車通訊網(wǎng)絡(luò)與日益普遍使用的J1939協(xié)議網(wǎng)絡(luò)能夠互聯(lián)，使 得J1939與多功能車輛總線MVB的無縫結(jié)合成為可能，對于同時使用兩種網(wǎng)絡(luò) 的軌道車輛控制系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試具有重大意義，但目前本領(lǐng)域中未出現(xiàn)可以使 其互聯(lián)的解決方案。 發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)使用J1939通訊協(xié)議的發(fā)動機專用控制網(wǎng)絡(luò)與專用列車通訊網(wǎng)絡(luò)MVB 總線互聯(lián)，本實用新型設(shè)計一種基于ARM7的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)。
本實用新型所述的基于ARM7的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)包括J1939收發(fā)器、J1939協(xié) 議控制器、ARM7中央控制器、MVB總線協(xié)議控制器、MVB總線隔離變壓器，數(shù)據(jù) 的傳輸路徑及各單元連接關(guān)系為MVB總線數(shù)據(jù)通過MVB總線隔離變壓器進入 MVB總線協(xié)議控制器，再進入ARM7中央控制器進行邏輯運算處理，處理后的數(shù) 據(jù)進入J1939協(xié)議控制器，最后通過J1939收發(fā)器送到J1939總線；數(shù)據(jù)的另 一種傳輸路徑為J1939總線數(shù)據(jù)通過J1939收發(fā)器進入J1939協(xié)議控制器，再 進入ARM7中央控制器進行邏輯運算處理，處理后的數(shù)據(jù)進入MVB總線協(xié)議控制 器，最后通過MVB總線隔離變壓器發(fā)送到MVB總線。
所述的MVB總線協(xié)議控制器，根據(jù)MVB總線通訊協(xié)議規(guī)定，接收MVB過程數(shù)據(jù)幀，經(jīng)過解碼處理后存入通信存儲器中，讀取A歴7中央控制器寫入通信存 儲器中的過程數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼生成MVB過程數(shù)據(jù)幀發(fā)送到MVB總線。
所述的J1939收發(fā)器，接收J(rèn)1939數(shù)據(jù)幀，經(jīng)過解碼處理后傳給ARM7中央 控制器，讀取ARM7中央控制器寫入J1939協(xié)議控制寄存器中的數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼 生成J1939數(shù)據(jù)幀發(fā)送到J1939。
所述的ARM7中央控制器，負(fù)責(zé)MVB總線協(xié)議控制器和J1939協(xié)議控制器的 數(shù)據(jù)交換，具有圖形化編程接口，用戶使用符合IEC61131-3的語言編寫控制邏 輯。
所述的J1939收發(fā)器，是J1939協(xié)議控制器與J1939物理層的電氣接口， 起到信號轉(zhuǎn)換的作用。
所述的MVB總線隔離變壓器是MVB總線協(xié)議控制器與MVB總線物理層的電 氣接口，起到電氣隔離的作用。
本實用新型的有益效果是解決了專用列車通訊總線MVB和通用J1939的 數(shù)據(jù)通訊問題，具有設(shè)計新穎、可靠、靈活等特點，在機車行業(yè)以及相關(guān)領(lǐng)域 具有廣泛的應(yīng)用前景。

圖1為基于ARM7的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式

如圖所示，本實用新型主要用于基于多功能車輛總線MVB和發(fā)動機控制總 線J1939的軌道車輛控制系統(tǒng)，作為MVB總線與J1939間的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
包括J1939收發(fā)器、J1939協(xié)議控制器、ARM7中央控制器、MVB總線協(xié)議控 制器、MVB總線隔離變壓器，數(shù)據(jù)的傳輸路徑及各單元連接關(guān)系為MVB總線數(shù) 據(jù)通過MVB總線隔離變壓器進入MVB總線協(xié)議控制器，再進入ARM7中央控制器 進行邏輯運算處理，處理后的數(shù)據(jù)進入J1939協(xié)議控制器，最后通過J1939收 發(fā)器送到J1939總線；數(shù)據(jù)的另一種傳輸路徑為J1939總線數(shù)據(jù)通過J1939收 發(fā)器進入J1939協(xié)議控制器，再進入ARM7中央控制器進行邏輯運算處理，處理 后的數(shù)據(jù)進入MVB總線協(xié)議控制器，最后通過MVB總線隔離變壓器發(fā)送到MVB 總線。
所述的MVB總線協(xié)議控制器，根據(jù)MVB總線通訊協(xié)議規(guī)定，接收MVB過程數(shù)據(jù)幀，經(jīng)過解碼處理后存入通信存儲器中，讀取ARM7中央控制器寫入通信存 儲器中的過程數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼生成MVB過程數(shù)據(jù)幀發(fā)送到MVB總線。
所述的J1939收發(fā)器，接收J(rèn)1939數(shù)據(jù)幀，經(jīng)過解碼處理后傳給ARM7中央 控制器，讀取ARM7中央控制器寫入J1939協(xié)議控制寄存器中的數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼 生成J1939數(shù)據(jù)幀發(fā)送到J1939。
所述的ARM7中央控制器，負(fù)責(zé)MVB總線協(xié)議控制器和J1939協(xié)議控制器的 數(shù)據(jù)交換，具有圖形化編程接口，用戶使用符合IEC61131-3的語言編寫控制邏 輯。
所述的J1939收發(fā)器，是J1939協(xié)議控制器與J1939物理層的電氣接口，
起到信號轉(zhuǎn)換的作用。
所述的MVB總線隔離變壓器是MVB總線協(xié)議控制器與MVB總線物理層的電 氣接口，起到電氣隔離的作用。保護MVB協(xié)議控制器以及周邊電路，并起到抵 抗來自MVB總線的電磁干擾的作用。
其中ARM7中央控制器運行符合IEC61131-3的PLC解釋器、MVB實時協(xié)議、 J1939總線協(xié)議，并解釋執(zhí)行用戶編寫的應(yīng)用程序。
ARM7中央控制器通過標(biāo)準(zhǔn)的總線讀寫來控制MVB總線協(xié)議控制器發(fā)送或者接 收MVB總線的數(shù)據(jù)，MVB總線協(xié)議控制器負(fù)責(zé)總線的監(jiān)視和管理、發(fā)送或接收數(shù) 據(jù)、編碼或解碼數(shù)據(jù)幀。ARM7中央控制器與MVB總線協(xié)議控制器通過MVB通信 存儲器進行數(shù)據(jù)的交換。
ARM7中央控制器通過標(biāo)準(zhǔn)的總線控制接口來控制J1939協(xié)議控制器，讀取或 寫入1939數(shù)據(jù)。J1939收發(fā)器用于J1939協(xié)議控制器與J1939物理層的接口， 用于電信號的轉(zhuǎn)換。
ARM7中央控制器及其外圍接口電路實現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)的中央控制功能，主要包括 ARM7中央控制器，代碼存儲器，配置存儲器，程序存儲器。ARM7中央控制器具 有速度快、體積小、接口豐富、功耗低、無需輔助散熱設(shè)備的優(yōu)點，主要負(fù)責(zé) 運行MVB總線實時協(xié)議、J1939總線協(xié)議、PLC解釋器和用戶的應(yīng)用程序。代碼 存儲器由非易失性閃存(FLASH)組成，永久存儲網(wǎng)關(guān)的控制代碼。配置存儲器由 非易失性閃存(FLASH)組成，永久存儲用戶的應(yīng)用數(shù)據(jù)和總線配置數(shù)據(jù)。程序存 儲器由同步動態(tài)隨機訪問存儲器(SDRAM)組成，具有速度快、容量大的優(yōu)點，用于代碼運行時的內(nèi)存分配。用戶可以通過圖形化編程工具進行應(yīng)用程序的編寫
和編譯，生成二進制代碼文件后通過網(wǎng)絡(luò)接口下載至配置存儲器中，運行于ARM7 中央控制器的PLC解釋器將自動加載并執(zhí)行用戶應(yīng)用程序，對總線數(shù)據(jù)進行邏 輯處理。
權(quán)利要求1、一種基于ARM7的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括J1939收發(fā)器、J1939協(xié)議控制器、ARM7中央控制器、MVB總線協(xié)議控制器、MVB總線隔離變壓器，數(shù)據(jù)的傳輸路徑及各單元連接關(guān)系為MVB總線數(shù)據(jù)通過MVB總線隔離變壓器進入MVB總線協(xié)議控制器，再進入ARM7中央控制器進行邏輯運算處理，處理后的數(shù)據(jù)進入J1939協(xié)議控制器，最后通過J1939收發(fā)器送到J1939總線；數(shù)據(jù)的另一種傳輸路徑為J1939總線數(shù)據(jù)通過J1939收發(fā)器進入J1939協(xié)議控制器，再進入ARM7中央控制器進行邏輯運算處理，處理后的數(shù)據(jù)進入MVB總線協(xié)議控制器，最后通過MVB總線隔離變壓器發(fā)送到MVB總線。
專利摘要本實用新型所述的基于ARM7的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，包括J1939收發(fā)器、J1939協(xié)議控制器、ARM7中央控制器、MVB總線協(xié)議控制器、MVB總線隔離變壓器，數(shù)據(jù)的傳輸路徑及各單元連接關(guān)系為MVB總線數(shù)據(jù)通過MVB總線隔離變壓器進入MVB總線協(xié)議控制器，再進入ARM7中央控制器進行邏輯運算處理，處理后的數(shù)據(jù)進入J1939協(xié)議控制器，最后通過J1939收發(fā)器送到J1939總線；數(shù)據(jù)的另一種傳輸路徑反向。該網(wǎng)關(guān)解決了專用列車通訊總線MVB和通用J1939的數(shù)據(jù)通訊問題，具有設(shè)計新穎、可靠、靈活等特點，在機車行業(yè)以及相關(guān)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號H04L12/66GK201341156SQ20082021910
公開日2009年11月4日 申請日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者寧壽輝, 杜振環(huán) 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心