一種列車網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種列車通信網(wǎng)絡(luò)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]列車通信網(wǎng)(Train Communicat1n Network, TCN)是伴隨現(xiàn)代列車的高速化、自動化和舒適化等發(fā)展方向而產(chǎn)生的，用于在機(jī)車車輛各計算機(jī)之間互相傳輸與交換諸如狀態(tài)、控制、故障診斷、旅客服務(wù)等信息。應(yīng)用最廣泛的TCN標(biāo)準(zhǔn)為IEC國際標(biāo)準(zhǔn)(IEC61375-1)，它包括兩種總線類型絞線式列車總線(Wire Train Bus，WTB)和多功能車廂總線(Multifunct1n Vehicle Bus，MVB)。兩種總線均采用周期性主從協(xié)議，提供過程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)三種服務(wù)。過程數(shù)據(jù)是周期性數(shù)據(jù)，有著嚴(yán)格的時間限制，需要進(jìn)行周期性更新；消息數(shù)據(jù)和監(jiān)視數(shù)據(jù)是一些非周期數(shù)據(jù)，沒有嚴(yán)格的時間要求，可以在數(shù)據(jù)改變時才傳輸。
[0003]為了保證列車通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可靠性，網(wǎng)絡(luò)中各種數(shù)據(jù)類型都需要能夠有足夠的冗余，同時需要能夠被網(wǎng)絡(luò)處理器，網(wǎng)絡(luò)總線和應(yīng)用處理器訪問，更重要的是要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，及時更新。這就難免會碰到幾個方面同時訪問數(shù)據(jù)內(nèi)存時候會引起沖突，如何處理這個沖突，為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供一個合理的仲裁，既要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時性，同時保證處理器的處理速度和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)完整。這一直是整個系統(tǒng)設(shè)計的一個關(guān)鍵的課題。
[0004]Duagon公司的產(chǎn)品D113中列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存結(jié)構(gòu)為總線控制器通過緩沖器(buffer)緩存來訪問列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存，應(yīng)用處理器和底層處理器通過MVB-控制器仲裁來直接訪問列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存，相對總線控制器來說擁有更高的優(yōu)先級，這樣的話就會影響總線數(shù)據(jù)的及時更新，同時多加的緩沖器增加了芯片的面積。
[0005]在D104和D114的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，使用雙端口 RAM來作為列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存，這樣雖然增加了列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存訪問的端口，但是沒有完全解決沖突引起的仲裁問題，應(yīng)用處理器和總線處理器對于列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存的訪問同樣要經(jīng)過控制邏輯的判斷控制，同時要特別小心對于同一個地址或者同一個網(wǎng)絡(luò)端口的同一類型數(shù)據(jù)進(jìn)行同時讀寫時，由于應(yīng)用處理器和總線處理器的讀寫時鐘是不一樣的，這樣有可能會造成端口數(shù)據(jù)一部分是更新前的數(shù)據(jù)，一部分是更新后的數(shù)據(jù)這種情況。同時使用雙端口 RAM更大程度的增加了芯片的面積。
[0006]所以這些結(jié)構(gòu)對于整個系統(tǒng)的效率和芯片的面積等方面都是有局限性的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明目的是:提供一種新的列車通信方法，通過一種新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)應(yīng)用處理器，總線控制器，底層處理器對于列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存的合理訪問，保證各媒介的優(yōu)先順序，同時更加重要的是保證數(shù)據(jù)的完整性，冗余性，及時更新性，在這個基礎(chǔ)上，更大限度的保證處理器的處理效率，降低芯片的時鐘頻率，降低功耗，同時降低芯片的面積。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]一種列車通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方法包括:
[0010]步驟1:將列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存分成內(nèi)存塊A、內(nèi)存塊B和內(nèi)存塊C ;
[0011]步驟2:列車通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的特性報告給總線主，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)初始化，總線主將所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的特性報告給網(wǎng)絡(luò)中的每一個組成節(jié)點(diǎn)，建立網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基本周期表；
[0012]步驟3:通過設(shè)定的地址分配方法來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0013]所述地址分配方法的具體步驟是:
[0014]步驟101:網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的邏輯地址映射到通信數(shù)據(jù)內(nèi)存；
[0015]步驟102:將端口的數(shù)據(jù)按照內(nèi)存塊A、內(nèi)存塊B、內(nèi)存塊C的循環(huán)順序依次存放，
直至數(shù)據(jù)存放完畢；
[0016]步驟103:處理器和控制器同時訪問不同的內(nèi)存塊。
[0017]更進(jìn)一步的，當(dāng)列車網(wǎng)絡(luò)組成發(fā)生改變時，按照所述步驟1至步驟3重新操作。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0019]本發(fā)明結(jié)合了列車通信數(shù)據(jù)的端口數(shù)據(jù)具有固定的特征周期這個特點(diǎn)，通過對列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存針對不同的端口分配成三個內(nèi)存塊的方式，實現(xiàn)了無需沖突仲裁，即可實現(xiàn)處理器和總線控制器對于列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存的實時訪問，保證數(shù)據(jù)的完整性、冗余性，并且提高了處理器的處理效率，降低功耗和芯片的面積。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0021]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0022]圖2為列車網(wǎng)絡(luò)通信的周期表。
【具體實施方式】
[0023]實施例:
[0024]下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0025]一種列車通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方法包括:
[0026]如圖1所示，步驟1:將列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存分成內(nèi)存塊A、內(nèi)存塊B和內(nèi)存塊C。針對有可能會有沖突的仲裁產(chǎn)生，列車通信數(shù)據(jù)內(nèi)存被分塊。
[0027]步驟2:列車通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的特性報告給總線主，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)初始化，總線主將所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的特性報告給網(wǎng)絡(luò)中的每一個組成節(jié)點(diǎn)，建立網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基本周期表；這個表將伴隨整個列車網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)行的全過程。
[0028]在列車通信網(wǎng)絡(luò)中，在正常運(yùn)行時，總線主循環(huán)工作，它把總線活動分成基本周期，如圖2所示，每個基本周期由周期相和偶發(fā)相組成。
[0029]為保證確定和及時分發(fā)進(jìn)程數(shù)據(jù)，總線主在預(yù)定的間隔(它的特征周期)內(nèi)輪詢每個節(jié)點(diǎn)的周期性數(shù)據(jù)；在兩個周期相間的固定時間內(nèi)總線組輪詢節(jié)點(diǎn)的偶發(fā)性數(shù)據(jù):消息數(shù)據(jù)及監(jiān)視數(shù)據(jù)。
[0030]每個列車網(wǎng)絡(luò)在一開始機(jī)車頭和車廂掛好上電時開始初運(yùn)行，初運(yùn)行完成以后網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的節(jié)點(diǎn)組成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)的特征周期，數(shù)據(jù)長度，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)等信息對于網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)都是可見的。
[0031]基本周期固定為25ms，每個進(jìn)程數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)(如客車)可請求按特征周期輪詢，一個特征周期是基本周期的整倍數(shù)。
[0032]隨著車輛的