宁寿辉 石小磊

摘要：简要介绍多功能车辆总线（MVB ）总线及PCIE总线的特点，给出了基于X86处理器、PCIE总线接口的MVB通信网卡的硬件架构及设计方法，MVB网卡驱动软件、通信软件设计开发流程。

关键词：MVB;PCIE;X86;通信网卡;驱动;通信

中图分类号：TP334.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）01-0142-03

0 引言

目前，符合TCN标准的通信产品在铁路上已经得到广泛应用，该标准定义了两种用于列车车载数据通信的现场总线：绞线式列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）。MVB总线将车厢内，即机车内、客车车辆内或货车车辆内的设备连在一起构成一个局域网。其中，以基于PC/104架构的MVB通信设备应用最为广泛。随着PCI总线技术向工业控制领域渗透，以支持热插拔操作为显著特征的PCI总线的MVB通信设备拥有良好的应用前景。PCI总线技术具有无法忽视的优点，如更高的总线频率、独立于处理器、支持突发读写传输、自动配置、支持自动的设备检测与配置及低功耗等。PCI-Express （PCIE）作为最新一代的总线接口，其点对点的串行设计以及双通道高带宽的传输模式，大大提高了数据的传输速率，它的广泛应用将全面取代PCI、AGP等总线。本文设计了一种基于X86及PCIE总线的MVB通信网卡，并完成软硬件设计开发。

1 MVB网卡硬件设计

1.1 总体硬件架构

MVB网卡硬件架构如图1所示，MVB网卡由现场可编程逻辑阵列FPGA和MVB物理接口单元两部分组成。现场可编程逻辑阵列FPGA完成PCIE总线数据编解码、MVB数据帧收发以及PCIE总线与MVB核之间的数据交互，MVB物理接口单元完成MVB数据的编解码（RS485格式）和符合IEC61375-1标准的TCN网络物理接入。……