[实用新型]一种便携式多功能列车网关设备

说明书

一种便携式多功能的列车网关设备，ZYNQ主控制器的PS模块和PL模块之间通过AXI4总线连接，PS模块的PCI接口通过PCI连接器连接PCI总线，UART端口通过通信接口连接通信总线，CAN端口通过CAN收发模块和CAN接口连接CAN总线；PL模块通过扩展I/O连接MVB协议控制器和WORLDFIP协议控制器，MVB协议控制器通过MVB收发管理器和MVB接口连接MVB总线；WORLDFIP协议控制器通过WORLDFIP总线收发器和WORLDFIP接口连接WORLDFIP总线；转换电路通过背板连接器连接背板总线。本实用新型采用ZYNQ作为主控制器，软硬件协同设计，集成度高，方便网关多总线数据转换，携带和安装方便；具有MVB、WORLDFIP、CAN、RS422和RS485通信功能；具有PCI连接器，可以安装到电脑PCI插槽方便测试和平台搭建，又可以通过背板连接器插入车载设备机箱进行在线运行。

技术领域

本实用新型涉及网络控制技术领域，尤其涉及铁路行业现场总线网络控制技术领域。

背景技术

现有列车通信总线主要有MVB、WORLDFIP、CAN、RS485和RS422等，而列车网络主要存在一种通信总线，对应不同总线类型的设备就需要通过网关进行数据转换。现阶段主要有MVB-CAN、CANOPEN-RS485、WORLDFIP-CAN和WORLDFIP-RS485等网关，只实现两种网络数据的转换，并且大多采取用主板叠加通信网卡的方式实现。

要实现多种数据转换就需要多个网关，大部分网关设计是在主板上通过PC104接口叠加通信板卡实现，在列车运行环境下容易松动且电磁兼容性不好。另外大多数网关不能同时具有背板总线和PCI总线接口。

实用新型内容

为了解决现有列车通信网关存在的上述问题，本实用新型提供了一种便携式多功能的列车网关设备。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种便携式多功能的列车网关设备，ZYNQ主控制器包括软件可编程的PS模块和硬件逻辑可编程的PL模块，PS模块和PL模块之间通过AXI4总线连接，PS模块设有PCI接口、UART端口、CAN端口，PCI接口通过PCI连接器连接PCI总线，UART端口通过通信接口连接通信总线，CAN端口通过CAN收发模块和CAN接口连接CAN总线；PL模块通过扩展I/O连接MVB协议控制器和WORLDFIP协议控制器，MVB协议控制器通过MVB收发管理器和MVB接口连接MVB总线；WORLDFIP协议控制器通过WORLDFIP总线收发器和WORLDFIP接口连接WORLDFIP总线；转换电路通过背板连接器连接背板总线。

所述ZYNQ主控制器的PS模块还包括DDR Controller控制器，DDR Controller控制器连接外部存储器。

所述UART端口为3路，分别连接RS485接口、RS422接口和用于串口调试的RS232接口，RS485接口连接RS485总线，RS422接口连接RS422总线。

所述ZYNQ主控制器采用XILINX公司的现场可编程门阵列FPGA器件。

所述PS模块为双硬核ARM9。

所述PS模块还设有用于对网关设备进行以太网下载和检测的以太网接口。