田学文，任晓坤

(中车青岛四方车辆研究所有限公司 电子事业部，山东 青岛 266031)

1 背景与目的

为解决上述动车组列车网络控制系统的突出问题，开发了基于ControlBuild的VCU。VCU集成了MVB板、以太网板、WTB板、输入输出(IO)板，中央控制单元与TCN网关融合，将WTB板集成到VCU机箱，通过共享内存实现车辆级总线数据与列车级总线数据的内部传输。VCU软件集成MVB通信驱动、以太网通信驱动、WTB通信驱动、IO通信驱动，具备较高的通信方式扩展性；VCU兼容车辆级MVB/ETH总线、WTB列车级总线3种通信模式，其中MVB/ETH总线通信模式2选1，用户根据动车组列车网络配置需求，选择通信板卡并通过配置文件设置车辆级总线通信模式。软件功能开发采用模块化设计，车辆逻辑采用工程库函数模块方式进行开发，便于功能调试、仿真测试，提高了逻辑开发的效率。

2 VCU硬件组成

VCU机箱由电源板、背板、CPU板、MVB板、WTB板、以太网扩展板、DI采集板、DO输出板组成。电源板通过背板给各个板卡供电，CPU板是控制核心板，MVB板、WTB板、以太网扩展板是通信板，DI采集板、DO输出板分别是输入、输出板。CPU板通过背板CPCI总线与各通信板进行数据传输，通过背板CAN总线控制DI采集板/DO输出板。VCU机箱组成如图1所示。

图1 VCU机箱组成

电源板负责将外部电源输入转换为VCU中板卡所需要的5 V直流电源；CPU板属于整个VCU的控制中枢，主要运行实时操作系统、驱动程序和列车控制逻辑，实现VCU的MVB/WTB/ETH/IO总线数据处理、冗余功能和逻辑运算等；MVB板实现IEC 61375-1：2012《铁路电气设备 列车通信网络 第 1 部分：基本架构》中定义的MVB物理层和链路层，通过背板总线提供MVB链路层接口，具有MVB过程数据、消息数据和查询设备状态功能，支持4 096个过程数据端口[1]；……