[发明专利]一种列车网络通信实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种列车通信网络方法。

背景技术

列车通信网(Train Communication Network，TCN)是伴随现代列车的高速化、自动化和舒适化等发展方向而产生的，用于在机车车辆各计算机之间互相传输与交换诸如状态、控制、故障诊断、旅客服务等信息。应用最广泛的TCN标准为IEC国际标准(IEC61375-1)，它包括两种总线类型绞线式列车总线(Wire Train Bus，WTB)和多功能车厢总线(Multifunction Vehicle Bus，MVB)。两种总线均采用周期性主从协议，提供过程数据、消息数据和监控数据三种服务。过程数据是周期性数据，有着严格的时间限制，需要进行周期性更新；消息数据和监视数据是一些非周期数据，没有严格的时间要求，可以在数据改变时才传输。

为了保证列车通信网络数据的可靠性，网络中各种数据类型都需要能够有足够的冗余，同时需要能够被网络处理器，网络总线和应用处理器访问，更重要的是要保证数据的准确，及时更新。这就难免会碰到几个方面同时访问数据内存时候会引起冲突，如何处理这个冲突，为网络系统提供一个合理的仲裁，既要保证数据的准确性、及时性，同时保证处理器的处理速度和网络数据完整。这一直是整个系统设计的一个关键的课题。

Duagon公司的产品D113中列车通信数据内存结构为总线控制器通过缓冲器(buffer)缓存来访问列车通信数据内存，应用处理器和底层处理器通过MVB-控制器仲裁来直接访问列车通信数据内存，相对总线控制器来说拥有更高的优先级，这样的话就会影响总线数据的及时更新，同时多加的缓冲器增加了芯片的面积。

在D104和D114的产品结构中，使用双端口RAM来作为列车通信数据内存，这样虽然增加了列车通信数据内存访问的端口，但是没有完全解决冲突引起的仲裁问题，应用处理器和总线处理器对于列车通信数据内存的访问同样要经过控制逻辑的判断控制，同时要特别小心对于同一个地址或者同一个网络端口的同一类型数据进行同时读写时，由于应用处理器和总线处理器的读写时钟是不一样的，这样有可能会造成端口数据一部分是更新前的数据，一部分是更新后的数据这种情况。同时使用双端口RAM更大程度的增加了芯片的面积。

所以这些结构对于整个系统的效率和芯片的面积等方面都是有局限性的。

发明内容

本发明目的是：提供一种新的列车通信方法，通过一种新的数据结构来实现应用处理器，总线控制器，底层处理器对于列车通信数据内存的合理访问，保证各媒介的优先顺序，同时更加重要的是保证数据的完整性，冗余性，及时更新性，在这个基础上，更大限度的保证处理器的处理效率，降低芯片的时钟频率，降低功耗，同时降低芯片的面积。

本发明的技术方案是：

一种列车通信网络实现方法包括：

步骤1：将列车通信数据内存分成内存块A、内存块B和内存块C；

步骤2：列车通信网络的网络节点的特性报告给总线主，网络节点初始化，总线主将所有网络节点的特性报告给网络中的每一个组成节点，建立网络节点基本周期表；

步骤3：通过设定的地址分配方法来进行数据通信。

所述地址分配方法的具体步骤是：

步骤101：网络节点的逻辑地址映射到通信数据内存；

步骤102：将端口的数据按照内存块A、内存块B、内存块C的循环顺序依次存放，直至数据存放完毕；

步骤103：处理器和控制器同时访问不同的内存块。

更进一步的，当列车网络组成发生改变时，按照所述步骤1至步骤3重新操作。

本发明的优点是：

本发明结合了列车通信数据的端口数据具有固定的特征周期这个特点，通过对列车通信数据内存针对不同的端口分配成三个内存块的方式，实现了无需冲突仲裁，即可实现处理器和总线控制器对于列车通信数据内存的实时访问，保证数据的完整性、冗余性，并且提高了处理器的处理效率，降低功耗和芯片的面积。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的流程图；

图2为列车网络通信的周期表。

具体实施方式

实施例：

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

一种列车通信网络实现方法包括：