[发明专利]一种基于MVB通信的LED控制卡

摘要

一种基于MVB通信的LED控制卡，属于嵌入式系统领域。LED控制卡是控制列车LED屏的装置，该LED控制卡以基于Spartan‑6架构的XC6SLX16处理器为主控芯片，包括通信模块、LED屏驱动模块和信息存储模块等3个部分。通信模块基于MVB总线协议设计，采用双线冗余结构方案；LED屏驱动模块通过主控芯片XC6SLX16的IO管脚控制LED屏，实现图形和文字显示；信息存储模块由四位串行Flash存储器和DDR2内存构成，Flash存储器负责存储各类型程序与数据，包括microblaze软核程序、应用程序、字库以及站点和开关门信息数据，模块工作时，将这些程序与数据复制到DDR2内存中运行。本发明可在轨道交通系统的动车、城市地铁、轻轨等领域中应用。

主权项

一种基于MVB通信的LED控制卡，采用Spartan‑6架构的XC6SLX16处理器为主控芯片，包括通信模块、LED屏驱动模块和信息存储模块等三个模块，其特征在于：通信模块包括MVB通信和RS232通信两个子模块；MVB通信子模块采用电气中距离EMD接口作为物理层传输介质，通信速率为1.5Mb/s，最大传输距离可达200米，保证列车的信息传输不受距离限制；采用变压器隔离方式，保证LED控制卡内部电路安全及设备的正常通信；MVB通信接口采用双线冗余结构设计，使得LED控制卡的可靠性增大；同时，MVB通信子模块选择专用MVB收发器芯片来收发数据，与ACSU进行实时通信，应对列车上复杂的电磁环境；RS232通信子模块采用带电气隔离的RS232接口芯片，用于LED控制卡与上位机软件的短距离通信；LED屏驱动模块由主控芯片XC6SLX16的七路IO端口、八路总线缓冲器HCT245，以及3.3V到5V的电压转换器SN74LVC2T45DCUT组成，数据和控制信号按照主控芯片XC6SLX16的七路IO端口到八路总线缓冲器HCT245，再到3.3V到5V的电压转换器SN74LVC2T45DCUT的顺序进行传递，最终变为5V，再通过驱动接口连接器传送至LED屏的内部电路；信息存储模块包括四位串行Flash存储电路和1G容量的DDR2内存电路；前者利用四位串行Flash实现对LED屏所需要显示的信息进行存储；LED控制卡上电后，主控芯片XC6SLX16内部的microblaze软核程序、应用程序、Flash中的字库以及列车相应的站点和开关门信息会在后者中运行。