跟着铁路的快速开展，多功用车辆总线(MVB)协议作为列车通讯网络(TCN)的重要组成部分，其已经成为高速电力列车操控系统的关键技能，可用于列车状况检测、故障确诊以及车载设备开发和调试等操作。今日咱们一起来深扒MVB协议。
1、MVB介绍
TCN是铁路列车车辆之间和车辆内部可编程设备互联传送操控、检测与确诊信息的数据通讯网络。MVB为多功用车辆总线，它是列车通讯网TCN的一部分，TCN网络由WTB+MVB构成。MVB是一种首要用于对有互操作性和交换性要求的互连设备之间的串行数据通讯总线，它将坐落同一车辆，或不同车辆中的规范设备衔接到列车通讯。其固定传输速率为1.5Mbit/s。
图1列车通讯网络
列车通讯网络一般选用分层结构，依据列车操控的特色分为上下两层，每一层依据不同的特性要求相应有不同适用部分网络，包含列车总线层(WTB)和多功用车辆总线层(MVB)。车辆总线担任同一车厢内部各种可编程终端装置的衔接，列车总线担任不同车辆单元中的网络节点衔接。WTB和MVB是两个独立的通讯子网。
图2列车
MVB物理层供给三种不同的介质，它们以相同速率运转：
ESD：电气短距离传送(≤20米)，规范的RS-485收发器，支撑32个设备，适用于关闭小室内;
EMD：电器中距离传送(≤200米)，支撑32个设备，屏蔽双绞线，变压器耦合;
OGF：远距离光学玻璃纤维介质(≤2000米)。
跟着MVB技能的不断开展，MVB物理层介质首要以EMD为主。MVB各个总线段必需经由衔接不同介质的中继器将光纤汇入总线的星耦器两种类型之一的耦合器相互衔接。
2、MVB的数据帧结构
MVB的一次传输包含两种类型帧：主帧+从帧，主帧的长度固定为33位，从帧的数据长度有5种：33、49、81、153和297，详细的数据帧结构如下图3所示。
图3 MVB拓扑结构
MSD：帧开始分界符，MVB的信号编码选用G.E.Thomas Andrew S.Tanenbaum的曼彻斯特编码(从低到高为“0”，从高到低为“1”)传输数据。一起，MVB增加了两个非数据符编码：“NH”和“NL”，如图4所示。
(帧开始分界符9bit可为：“开始位”，“NH”，“NL”，“0”，“NH”，“NL”，“0”，“0”，“0”);
图4 MVB编码机制
SSD：从帧开始定界符;
F_code：数据帧类型判别符，数据类型分为：
“进程数据帧”：(F=0~4)，周期性数据，其从帧数据有16bit,32bit,64bit,128bit或许256bit;
“音讯数据帧”：(F=12)，偶发性数据，其从帧数据有256bit;
“监督数据帧”：(F=8,9,13,14,15)，其从帧数据有16bit;
Addr：地址位;
Data：依据数据帧的不同，数据帧有用长度为16bit,32bit,64bit,128bit或许256bit;
CheckSum：校验序列;
ED：分界符完毕。
详细的数据序列结构如下图5所示：
图5 MVB数据序列
这儿需求留意的是，线路信号在8位校验序列完成后停止，停止分界符不占位，上图5赤色箭头所示。一个完好的主/从帧数据应包含开始分界符，(数据类型判别符)，帧数据，校验序列和停止分界符才算有用帧。
4、 实例运用与剖析
(1) 现场模仿MVB车辆通讯协议，运用致远电子最新推出的“数据发掘型”示波器ZDS4054 Plus，其免费标配MVB协议解码功用，可对全内存512Mpts的数据进行解码，且可对车辆通讯信号监测，每一帧数据的信息均可在事情表中进行检查，如下图6所示：
图6 MVB解码
(2) 对长期监测的数据进行反常剖析，可在示波器的缩放形式下运用双ZOOM多窗口显现的功用，对信号进行多窗口反常监测和剖析，可就某一个数据帧进行剖析，也可对某一个上升沿的上升时间进行剖析丈量等，一起还能够实时观测事情表中的数据改变，如下图7所示。
图7 MVB细节剖析
(3) 当测验进程中监测到如下反常信号时可打开数据帧对其进行深度剖析，在校验序列之后发现解码反常。
图8 MVB反常剖析
剖析：
如上图7所示，主帧数据后边的从帧数据有反常，置疑从机设备无呼应，导致解码反常。
若MVB物理层运用RS485，主张用差分探头，或是换个丈量点，尽量防止运用三态信号来做协议剖析。
注：针对大数据剖析时，可将收集到的数据进行保存后运用上位机软件进行离线剖析。
