摘要：为了满意机车车辆上具有CAN接口的设备便利接入机车车辆网络，选用ARM7内核芯片LPC2294，完结了MVB-CAN双向网关通讯模块。给出了ARM处理器LPC2294与CAN总线、MVB通讯芯片MVBC02芯片的硬件接口完结办法，做了相关牢靠性测验和现场装车查核实验。结果表明，网关模块完全能够满意规划要求，抵达了实践规划作用，规划出的网关模块具有牢靠性高，性价比高的特色。
关键词：CAN总线；ARM；μC／OS-Ⅱ；MVB总线；TCN
MVB多功用车辆总线是在国际标准IEC61375列车通讯网络(TCN)中被具体界说的一种现场总线，依照TCN标准，列车通讯网分为两级，榜首级绞线式列车总线完结车辆间的数据通讯，第二级多功用车辆总线MVB主完结同车辆内各个功用操控单元之间的数据通讯。MVB以其高实时性、高牢靠性及可管理性等多方面的优势而广泛运用在列车总线操控傍边。可是因为MVB是专门针对列车通讯网络而开发的，其有用规模、供货商、经济型均不如CAN总线。CAN总线作为现场设备级的通讯总线具有很高的牢靠性和性价比。现在许多机车车辆的列车通讯网络体系都选用MVB总线和CAN总线一起组成的异构网络。因而，本文提出了一种根据μC／OS-Ⅱ的ARM7内核芯片LPC2294的MVB-CAN双向通讯模块。
1 MVB多功用车辆总线
MVB是国际标准IEC61375-1的车辆总线部分，它首要用于具有互操作性和交换性要求的互联设备之间通讯的串行数据总线。MVB选用主帧／从帧应对方法，能够完结设备和介质冗余，实时性靠RTP实时协议确保。MVB介质分为3种：电气短间隔介质为RS 485差分传输导线对，传输间隔为20 m；电气中间隔介质为双绞屏蔽线，传输间隔为200 m；电气长间隔介质为光纤，传输间隔为2 km。
MVB作为主从方法的串行通讯总线，是能够完结进程操控优化的总线。MVB具有杰出的实时呼应，一般用作车辆内部设备之问的数据通讯，其选用曼彻斯特编码方法，数据传输速率为1．5 MHz。MVB多功用车辆总线首要由通讯介质、MVBC协议操控器和MVB链路软件3部分构成。
MVB具有2种帧格局，一种是只能由总线主设备发送的主设备帧，简称主帧；另一种是为呼应主帧而由从设备发送的从设备帧，简称从帧。总线主设备在每一个特征周期里经过发主帧的方法对进程数据进行轮询，相应地从设备发送从帧进行真实的数据传输。报文由主帧和呼应此主帧而送出的从帧组成。一个主帧应以主开端分界符开端，这以后为16 b帧数据，接着为8 b校验序列。
一个从帧应以从开端分界符开端；接着为(16，32，64，128或256)b帧数据，在每64个数据位包括一个8 b的校验序列，当帧数据只要16 b或32 b时将一个8 b的校验序列附加这以后。
2 CAN总线
操控器局域网(Conteoller Area Network，CAN)是国际上运用最广泛的现场总线之一，最早由德国BOSCH公司推出，是一种用于轿车内部丈量与履行部件之间的数据通讯协议，CAN总线作为一种技能先进，牢靠性高，功用完善，本钱合理的长途网络通讯操控技能，CAN总线已被广泛运用于各个领域。它为分布式操控体系完结各功用节点之间实时、牢靠的数据通讯供给强有力的技能支撑。其报文结构能够分为2种不同的帧格局，两种帧格局的不同之处为标识符的长度不同：具有11位标识符的帧称为标准帧，具有29位标识符的帧称为扩展帧。本规划中首要考虑标准帧的状况。标准帧的报文由4种不同类型的帧构成表明：数据帧、长途帧、犯错帧和超载帧。以数据帧为例：数据帧由7个不同部分构成：帧开端、裁定场、操控场、数据场、CRC场、应对场和帧完毕。
3 通讯网关模块硬件规划
网关模块的硬件框图如1所示。
处理器选用根据ARM7的LPC2294。LPC2294是一款根据16 b／32 b ARM7TDMI-S内核，内带16 KB RAM和256 KB高速FLASH的微处理器，最
大时钟速率60 MHz。内带2路CAN通道，其CAN操控器集成了数据链路层功用，契合CAN2．0A和CAN2．0B的标准。
CAN收发器选用Philips PCA82C250。首要供给对总线的差分发送才能和对CAN操控器的差动分接纳才能。微处理器对CAN操控器进行相应装备后，收发器主动完结相应的CAN总线动作。
MVB通讯操控器选用MVBC02专用芯片，它选用16 b数据总线，供给了丰厚的接口操控信号，简化了与各种宿主CPU以及通讯存储器的接口规划，支撑MVB协议中链路层及物理层的功用。MVB物理层接口选用电气短间隔介质ESD+接口，体系信号通道运用光耦完结主体系与外界的电阻隔，然后提高了体系的牢靠性。运用RS 485芯片LTC1485I作为收发器，并运用过压维护模块以避免瞬间过压对器材形成损坏。MVB物理层接口电路如图2所示。
