[發明專利]電力機車微機控制系統串行通信板及其實現方法

有效

• 申請號: 201410582853.0
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104330993A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 馬鈞釗;張姣姣
• 申請（專利權）人: 中國北車集團大連機車研究所有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 楊威;李洪福

1.電力機車微機控制系統串行通信板，其特征在于：

包括

電源模塊，用于為本通信板提供供電電源；

CPCI通信模塊，用于對通信板主控模塊進行初始化配置，同時在初始化配置完成之后，以實現實時與機車微機控制系統的處理器進行數據傳輸；

通信板主控模塊，其一端與CPCI通信模塊連接，另一端與數據接口模塊連接，該模塊用于在進行初始化配置后，配置多路相互獨立的數據傳輸通道進行數據傳輸；同時在數據傳輸過程中，實時檢測各數據傳輸通道的數據傳輸信息，并結合所述數據傳輸信息以及預設的數據傳輸邏輯控制機制，對各數據傳輸通道的數據傳輸過程進行控制；

以及數據接口模塊，與機車微機控制系統內各受控單元進行數據傳輸。

2.根據權利要求1所述的電力機車微機控制系統串行通信板，其特征在于：

所述的CPCI通信模塊，通過CPCI總線與機車微機控制系統的處理器進行數據傳輸，該通信模塊包括：

與CPCI總線連接的CPCI器；

以及一端與CPCI器連接，另一端與通信板主控模塊連接的CPCI總線橋接芯片，該芯片在實時進行數據傳輸的同時，還用于對通信板主控模塊進行初始化配置，其初始化配置所需的配置參數信息以及配置程序裝載于與該芯片連接的配置芯片1中。

3.根據權利要求1所述的電力機車微機控制系統串行通信板，其特征在于：所述的通信板主控模塊為FPGA芯片，該FPGA芯片配置所需的配置參數信息、預設的數據傳輸邏輯控制機制信息以及配置程序裝載于與該芯片連接的配置芯片2中，具體包括：

與CPCI總線橋接芯片連接的CPCI總線邏輯控制模塊，該模塊用于在進行初始化配置后，對HDLC模塊以及UART模塊進行配置，對應配置出多路相互獨立的數據傳輸通道進行數據傳輸；同時在數據傳輸過程中，實時檢測各數據傳輸通道的數據傳輸信息，并結合所述數據傳輸信息以及預設的數據傳輸邏輯控制機制，對各數據傳輸通道的數據傳輸過程進行控制；

一端與CPCI總線邏輯控制模塊連接，另一端與數據接口電路連接的HDLC模塊，該模塊用于按照CPCI總線邏輯控制模塊配置構建數據傳輸通道以及進行數據傳輸過程；

以及一端與CPCI總線邏輯控制模塊連接，另一端與數據接口模塊連接的UART模塊，該模塊用于按照CPCI總線邏輯控制模塊配置構建數據傳輸通道以及進行數據傳輸過程。

4.根據權利要求3所述的電力機車微機控制系統串行通信板，其特征在于：

所述的CPCI總線邏輯控制模塊包括：

對HDLC模塊以及UART模塊進行配置，對應配置出多路相互獨立的數據傳輸通道進行數據傳輸的配置子模塊；

以及在數據傳輸過程中，實時檢測各數據傳輸通道的數據傳輸信息，并結合所述數據傳輸信息以及預設的數據傳輸邏輯控制機制，對各數據傳輸通道的數據傳輸過程進行控制的邏輯控制子模塊，該子模塊內部預設的數據傳輸邏輯控制機制是實時判斷HDLC模塊以及UART模塊上各數據傳輸通道數據傳輸狀態并按照對應的狀態進行控制，包括：I、判斷HDLC模塊上的各個數據傳輸通道是否正在發送數據給微機控制系統的各受控單元，若是則繼續發送該數據，若不是，則通過將該數據寫入到發送緩沖區中，該數據經過編碼后經過數據接口模塊產生差分信號并發送給微機控制系統的各受控單元；II、查詢微機控制系統的各受控單元是否正在將差分信號數據寫入到HDLC模塊的接收緩沖區中，即判斷接收緩沖區中是否有該差分信號數據，若沒有則繼續查詢，若有則將該差分信號數據進行解碼，并寫入接收緩存區中，然后傳輸接收緩沖區中的數據，將該數據傳輸給機車微機控制系統處理器；III、接收微機控制系統處理器發送的待下發的數據后，將該數據寫入UART模塊上的發送緩沖區中，經過并串轉換成，形成差分信號后發送給微機控制系統的各受控單元；IV、接收機車微機控制系統各受控單元的待上傳的差分信號數據后，將接收到的差分信號經過串并轉換寫入到UART模塊上的接收緩沖區中，通過CPCI總線邏輯控制模塊最終將該數據發送給微機控制系統的處理器。

5.根據權利要求1所述的電力機車微機控制系統串行通信板，其特征在于：所述的數據接口模塊包括：

與通信板主控模塊連接，用于實現數據傳輸過程給你中的數據信號的電壓轉換及保護作用的電平轉換隔離電路；

以及與機車微機控制系統內各受控單元連接的接口連接器。