專利名稱：Uic網關絞線式列車總線驅動測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種UIC網關絞線式列車總線驅動測試工具。
背景技術：
目前國際鐵路聯盟制定了 UIC556列車通信網絡傳輸標準，對列車總線上的數據 進行規范。符合UIC556標準的不同類型、不同生產廠家的機車、車輛重聯后可以實現互操 作。UIC列車通信網絡的關鍵部件為UIC網關，UIC網關是在TCN網關的基礎上加入了 UIC 應用組件實現的，是絞線式列車總線和多功能車輛總線之間控制數據傳輸的節點。目前，在 很多高速鐵路和地鐵車輛上都已經應用了 UIC網關，絞線式列車總線是否正常工作，關系 到整個列車網絡的通信。而絞線式列車總線驅動測試是比較復雜的，可靠性也很低。針對現 在UIC網關絞線式列車總線驅動測試所存在的問題，針對上述現有技術中所存在的問題， 研究設計一種新型的UIC網關絞線式列車總線驅動測試裝置，從而克服現有技術中所存在 的問題是十分必要的。
發明內容鑒于上述現有技術中所存在的問題，本實用新型的目的是研究設計一種新型的 UIC網關絞線式列車總線驅動測試裝置，從而解決絞線式列車總線驅動測試比較復雜，可靠 性也很低等問題。本實用新型所述的Uic網關絞線式列車總線驅動測試裝置是由電路板、 外殼、物理接口和開關所組成。所述的外殼的面板上裝有物理接口和開關，外殼內裝有電路 板。外殼面板上的物理接口和開關通過連線與電路板相連接。本實用新型所述的電路板由芯片74HC4060和Lattice半導體公司的芯片 GAL22V10組成。由電阻R1、晶振BX1、電容Cl和電容C2組成的時鐘電路產生的信號，輸送 到芯片74HC4060的管腳10和11，然后芯片74HC4060產生10個不同頻率的信號作為芯片 GAL22V10 的輸入信號，芯片 74HC4060 的輸出端 Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q12、Q13 和 Q14 分別對應芯片GAL22V10的輸入端2、3、4、5、6、7、1、8、9和10，GAL22V10的管腳21,22和23 分別輸出到物理接口的三個端口，最后通過接口 X2的4、3、2管腳輸出給基本設備；與電路 板相連接的開關TXRX的管腳4接地；開關TXRX的管腳1接電阻R15和電容C12，電阻R15 的另一端接地，電容C12的另一端通過電阻R3后再接接口 GEN ；開關TXRX的管腳2接接口 OX和接口 Xl的1端；開關TXRX的管腳5接接口 OY和接口 Xl的3端。電阻RlO與電容C6 串連后再與電阻R9并聯，其中電容C6的另一端接到開關TXRX的管腳6，電阻RlO的另一端 接到開關HEAVY的管腳1，而開關HEAVY的管腳2接到開關TXRX的管腳3 ；電阻R7與電容 C5串連后再與電阻R8并聯，其中電容C5的另一端接到開關TXRX的管腳6，電阻R7的另一 端接到開關TXRX的管腳3 ；電阻R14、R13以及電容C7、C8并聯后，再與電阻R12串聯，電阻 R12的另一端連接電阻Rll和電容C3，電阻Rll的另一端接到電容C4和開關LINE的管腳 2，最后開關LINE的管腳1接到開關TXRX的管腳3，其中電阻R13和R14以及電容C7、C8、 C3和C4的另一端均接到開關TXRX的管腳6。[0005]本實用新型所述的電路板通過開關TX-RX的開和關，整個電路被分為兩大部分， 當開關TX-RX打開，此時開關TX-RX的1和4與2和5接通，當TX、LINE和HEAVY關閉時， 用于WTB鏈路接收器測試，GEN接收從信號發生器輸出的信號，經過R3和C12，最后從OX接 口輸出給基本設備的OX接口，在設備內OY接口與地相連接，對外，它與基本設備的OY接口 相連接；當開關TX-RX關閉，開關TX-RX的3和6與2和5接通，TX打開且LINE和HEAVY 關閉時，此時本測試設備用于WTB鏈路發送器測試。本實用新型所述的電路板上的核心芯片采用Lattice半導體公司的GAL22V10，并 對其進行一定的配置，其輸入端與芯片74HC4060的輸出端相連接，輸出端直接與物理接口 連接，但是加入了上拉(下拉)電阻；在本測試工具中，芯片74HC4060采用的是外部時鐘信 號，時鐘信號從OSCl輸入到芯片74HC4060，RES接地。信號發生器產生的信號從物理接口 GEN輸入，通過測試工具后，從物理接口 OX和OY輸出，期間，通過開關的打開和關閉，使信號 通過不同路徑，從而測試UIC網關的不同功能。所述的電路板是整個UIC網關絞線式列車總線驅動測試工具的核心，主要負責信 號轉換的功能。所述的外殼的材料是堅硬的塑料，攜帶輕便和靈巧，易于拆裝和維護；物理接口和 開關均在其上。所述的物理接口是整個測試工具對外的接口電路，它將信號發生器產生的信號輸 入到電路板上，然后再將轉換后的信號輸出到下一個單元。所述的開關決定整個信號的流向，從而使電路板所轉換輸出的信號不同。將上述四個部分相結合，便形成了一種UIC網關絞線式列車總線驅動測試工具， 使它具有可靠性、靈活性、通用性、成本低等優點。
本實用新型共有三幅附圖，其中圖1是本實用新型的布局結構示意圖；圖2是本實用新型的應用示意圖圖3是本實用新型的電氣線路的結構示意圖。圖中1、電路板2、外殼3、物理接口 4、開關
具體實施方式
本實用新型的具體實施例如附圖1所示，UIC網關絞線式列車總線驅動測試裝置， 由電路板1、外殼2、物理接口 3和開關4所組成。所述的外殼2的面板上裝有物理接口 3 和開關4，外殼2內裝有電路板1。外殼2面板上的物理接口 3和開關4通過連線與電路板 1相連接。附圖3所示為本實用新型所述的電路板1由芯片74HC4060和Lattice半導體 公司的芯片6AL22V10組成；由Rl、BXU Cl和C2組成的時鐘電路產生的信號，輸送到芯片 74HC4060的管腳10和11，然后芯片74HC4060產生10個不同頻率的信號作為芯片GAL22V10 的輸入信號，芯片74HC4060的輸出端Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q12、Q13和Q14分別對應 芯片GAL22V10的輸入端2、3、4、5、6、7、1、8、9和10，GAL22V10的管腳21,22和23分別輸出到物理接口 3的SHORT、nENO和ΜΑΝ0，最后通過接口 X2的4、3、2管腳輸出給基本設備；所 述的與電路板1相連接的開關TXRX的管腳4接地；開關TXRX的管腳1接電阻R15和電容 C12，電阻R15的另一端接地，電容C12的另一端通過電阻R3后再接GEN ；開關TXRX的管腳 2接OX和接口 Xl的1端；開關TXRX的管腳5接OY和接口 Xl的3端。電阻RlO與電容C6 串連后再與電阻R9并聯，其中電容C6的另一端接到開關TXRX的管腳6，電阻RlO的另一端 接到開關HEAVY的管腳1，而開關HEAVY的管腳2接到開關TXRX的管腳3 ；電阻R7與電容 C5串連后再與電阻R8并聯，其中電容C5的另一端接到開關TXRX的管腳6，電阻R7的另一 端接到開關TXRX的管腳3 ；電阻R14、R13以及電容C7、C8并聯后，再與電阻R12串聯，電阻 R12的另一端連接電阻Rll和電容C3，電阻Rll的另一端接到電容C4和開關LINE的管腳 2，最后開關LINE的管腳1接到開關TXRX的管腳3，其中電阻R13和R14以及電容C7、C8、 C3和C4的另一端均接到開關TXRX的管腳6。本實用新型所述的電路板1通過開關TX-RX的開和關，整個電路被分為兩大部分， 當開關TX-RX打開，此時開關TX-RX的1和4與2和5接通，當TX、LINE和HEAVY關閉時， 用于WTB鏈路接收器測試，GEN接收從信號發生器輸出的信號，經過R3和C12，最后從OX接 口輸出給基本設備的OX接口，在設備內OY接口與地相連接，對外，它與基本設備的OY接口 相連接；當開關TX-RX關閉，開關TX-RX的3和6與2和5接通，TX打開且LINE和HEAVY 關閉時，此時本測試設備用于WTB鏈路發送器測試。本實用新型的具體應用如附圖2所示，圖2中的電路是用于WTB鏈路接收器測試。 操作步驟如下(1)基本設備的連接器A (CAN母頭)連接到UIC網關MAU電路板1的DIRAl，基本 設備的連接器B (CAN公頭)連接到UIC網關MAU電路板1的DIRA2 ；(2)檢查除去AFRITn和BFRITn在開的狀態外，基本設備的其余所有的開關是否都 在關閉的位置；(3)切換UIC網關絞線式列車總線驅動測試工具的HEAVY，LINE和TX到關閉位置， 切換TX/RX到開的位置；(4)切換基本設備的開關A1RELDIR和A2RELDIR到開的位置；(5)打開示波器和信號發生器，設置信號發生器到三角波，頻率100KHZ，盡可能小 的振幅；連接信號發生器探頭到UIC網關絞線式列車總線驅動測試工具的GEN和GND，示波 器的第一通道連接基本設備的OX (正)和OY (負)，示波器的第二通道連接基本設備的測試 點0SC_A和規管腳是GND ；(6)設置電源5V±250mY且限流1000mA，連接電源到UIC網關MAU電路板1 ；(7)示波器第一通道測量OX和OY間三角波幅度，逐漸增加三角波幅度直到第二 通道出現清晰的方波波形，讀取第一通道內三角波的幅度值，查看其幅度值是否在規定允 許范圍內，其尖峰的極性是否正確；(8)對UIC網關MAU電路板1的B路做與A路相似的過程。
權利要求一種UIC網關絞線式列車總線驅動測試裝置，由電路板(1)、外殼(2)、物理接口(3)和開關(4)所組成；其特征在于所述的外殼(2)的面板上裝有物理接口(3)和開關(4)，外殼(2)內裝有電路板(1)；外殼(2)面板上的物理接口(3)和開關(4)通過連線與電路板(1)相連接。
2.根據權利要求1所述的UIC網關絞線式列車總線驅動測試裝置，其特征在于所述 的電路板⑴由芯片74HC4060和Lattice半導體公司的芯片GAL22V10組成；由電阻Rl、 晶振BX1、電容Cl和電容C2組成的時鐘電路產生的信號，輸送到芯片74HC4060的管腳10 和11，然后芯片74HC4060產生10個不同頻率的信號作為芯片GAL22V10的輸入信號，芯片 74HC4060 的輸出端 Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q12、Q13 和 Q14 分別對應芯片 GAL22V10 的 輸入端2、3、4、5、6、7、1、8、9和10，GAL22V10的管腳21、22和23分別輸出到物理接口 (3) 的三個端口，最后通過接口 X2的4、3、2管腳輸出給基本設備；與電路板(1)相連接的開關 TXRX的管腳4接地；開關TXRX的管腳1接電阻R15和電容C12，電阻R15的另一端接地，電 容C12的另一端通過電阻R3后再接接口 GEN ；開關TXRX的管腳2接接口 OX和接口 Xl的 1端；開關TXRX的管腳5接接口 OY和接口 Xl的3端；電阻RlO與電容C6串連后再與電阻 R9并聯，其中電容C6的另一端接到開關TXRX的管腳6，電阻RlO的另一端接到開關HEAVY 的管腳1，而開關HEAVY的管腳2接到開關TXRX的管腳3 ；電阻R7與電容C5串連后再與電 阻R8并聯，其中電容C5的另一端接到開關TXRX的管腳6，電阻R7的另一端接到開關TXRX 的管腳3 ；電阻R14、R13以及電容C7、C8并聯后，再與電阻R12串聯，電阻R12的另一端連 接電阻Rll和電容C3，電阻Rll的另一端接到電容C4和開關LINE的管腳2，最后開關LINE 的管腳1接到開關TXRX的管腳3，其中電阻R13和R14以及電容C7、C8、C3和C4的另一端 均接到開關TXRX的管腳6。
3.根據權利要求1所述的UIC網關絞線式列車總線(WTB)驅動測試裝置，其特征在于 所述的電路板(1)通過開關TX-RX的開和關，整個電路被分為兩大部分，當開關TX-RX打 開，此時開關TX-RX的1和4與2和5接通，當TX、LINE和HEAVY關閉時，用于WTB鏈路接 收器測試，GEN接收從信號發生器輸出的信號，經過R3和C12，最后從OX接口輸出給基本 設備的OX接口，在設備內OY接口與地相連接，對外，它與基本設備的OY接口相連接；當開 關TX-RX關閉，開關TX-RX的3和6與2和5接通，TX打開且LINE和HEAVY關閉時，此時 本測試設備用于WTB鏈路發送器測試。
專利摘要本實用新型公開了一種UIC網關絞線式列車總線驅動測試工具，包括一個外殼和一塊電路板，通過導線連接電路板和外殼上的物理接口和開關，實際測試時，只需要將外殼上的接口連接和撥動開關。該測試工具符合UIC556和IEC61375標準，能夠有效的測試UIC網關鉸線式列車總線驅動，具有設計新穎、高可靠性、高靈活性和成本低廉的特點，是UIC網關測試試驗中必不可少的一種測試工具，當前，在很多高速鐵路和地鐵車輛上已經使用了UIC網關，因此，該測試工具在這個領域中有著廣泛的應用前景。
文檔編號H04L12/26GK201754585SQ20092024803
公開日2011年3月2日 申請日期2009年11月11日 優先權日2009年11月11日
發明者于明, 劉瑞, 武生國, 王 鋒, 陳玉飛 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發中心