一种用于列车MVB通信的总线管理器BA主机的制作方法

一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机
技术领域
1.本实用新型涉及列车的通信技术领域，具体涉及一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机。


背景技术：

2.在铁路列车上，多功能车辆总线(multifunction vehicle bus，mvb)是用于设备之间传送和交换数据的标准通信介质。连接在mvb总线上的设备可能在功能、大小、性能上互不相同，但是它们都和mvb总线相连，通过mvb总线来交换信息，形成一个完整的通信网络。mvb的介质访问是由总线管理器ba(bus administrator)主机进行管理的，总线管理器ba主机是唯一的总线主设备，所有其它设备都是从设备。主设备按照某种预定的顺序对所有已在主机中配置的端口进行周期性轮询以达到监听端口数据目的，在周期的间隔中，主设备转而处理偶发性请求。
3.开发从设备的过程中，需要在mvb总线上连接总线管理器ba主机，以便对各从设备端口数据进行监视，确保数据正确性。由于总线管理器ba设备价格昂贵，且多是将端口固定配置完成后再装车，因此只能在开发完成并装车后进行同步检测，然后再根据检测情况反馈修改，这增加了开发过程中的调试阶段难度。
4.随着铁路系统的高速发展，开发从设备过程中在mvb总线端口数据监测方面端口配置灵活性差、调试难度大的问题亟待解决，因此，研发一种具备端口动态配置的总线管理器ba主机，具有较高的市场价值。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足而提出了一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机，通过usb接口及串口隔离通信模块实现总线管理器ba主机与pc上位系统之间的通信，使得pc上位系统能够按照特定通信协议与总线管理器ba主机进行灵活的数据交互，从而提升了端口配置的灵活性，降低了设备调试难度。
6.本实用新型提出如下技术方案：
7.一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机，与各mvb从设备共同连接在多功能车辆总线上，总线管理器ba主机包括：处理器模块、电源隔离稳压模块、第一显示器、第二显示器、第三显示器、第四显示器、电源接口、电源开关。
8.总线管理器ba主机还包括usb接口、第一mvb接口、第二mvb接口、串口隔离通信模块、mvb板卡；
9.总线管理器ba主机中的mvb板卡分别通过第一mvb接口和第一mvb总线、第二mvb接口和第二mvb总线，与各mvb从设备之间进行数据交互；
10.总线管理器ba主机中的串口隔离通信模块通过usb接口和usb传输线，与配套的pc上位系统进行数据交互；其中，pc上位系统按特定通信协议与总线管理器ba主机之间进行数据交互；
11.总线管理器ba主机内部，通过串口隔离通信模块与处理器模块之间进行数据交互，还通过mvb板卡与处理器模块之间进行数据交互。
12.优选地，总线管理器ba主机通过电源接口和电源隔离稳压模块获得处理器模块、mvb板卡以及串口隔离通信模块正常工作所需电源。
13.优选地，第一显示器、第二显示器、第三显示器和第四显示器均是led显示器。
14.其中，第一显示器、第二显示器、第三显示器用于显示设备工作状态、串口隔离通信模块的数据包收发状态、第一mvb接口和第二mvb接口的数据包收发状态；第四显示器用于显示设备内部电源隔离稳压模块输出状态。
15.优选地，第一mvb接口和第二mvb接口是d型mvb接口连接器，接口针数为9；
16.其中，每个mvb接口内分别包含互为冗余配置的两路mvb总线，当两路mvb总线中的任何一路mvb总线受到干扰或被迫断开，通过另一路mvb总线正常进行数据交互。
17.本实用新型提出的一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机，相比现有技术具有如下有益效果：
18.总线管理器ba主机的端口具备动态配置特性，因此端口配置灵活性好、调试难度小，并且该主机最大程度的保留了现有技术的优势和现有功能模块，因此设备造价低。
附图说明
19.图1是本实用新型提出的一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机的设备结构示意图；
20.图2是本实用新型提出的一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机的工作原理图。
具体实施方式
21.以下结合实施例子对本发明作进一步的详细描述。
22.实施例1。
23.如图1，一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机，与各mvb从设备共同连接在多功能车辆总线上，总线管理器ba主机包括：处理器模块、电源隔离稳压模块、第一显示器led1、第二显示器led2、第三显示器led3、第四显示器led4、电源接口、开关。
24.如图1和图2，总线管理器ba主机还包括usb接口、第一mvb接口、第二mvb接口、串口隔离通信模块、mvb板卡。
25.总线管理器ba主机中的mvb板卡分别通过第一mvb接口和第一mvb总线、第二mvb接口和第二mvb总线，与各mvb从设备之间进行数据交互。
26.总线管理器ba主机中的串口隔离通信模块通过usb接口和usb传输线，与配套的pc上位系统进行数据交互；其中，pc上位系统按特定通信协议与总线管理器ba主机之间进行数据交互。
27.总线管理器ba主机内部，通过串口隔离通信模块与处理器模块之间进行数据交互，还通过mvb板卡与处理器模块之间进行数据交互。
28.本优选实施例中，串口隔离通信模块数据传输速率高达921600bps，可以满足同时对多个mvb从设备进行管理。串口隔离通信模块电路采用隔离设计，隔离电路两侧分别由设
备内部电源隔离稳压模块和usb接口供电，避免了设备与电脑电势不等电位引起的数据传输不稳定情况，同时可以有效防止外部干扰经由usb接口串入设备影响设备正常工作。
29.进一步，总线管理器ba主机通过电源接口和电源隔离稳压模块获得处理器模块、mvb板卡以及串口隔离通信模块正常工作所需电源。本优选实施例中，采用的工作电源为直流5v的电压。
30.本优选实施例中，电源隔离稳压模块采用隔离电源设计，具有较强抗干扰性，能在外部电源出现较大干扰或电源反接时保护设备内部电路不受损坏，提高设备工作稳定性及抗干扰性。设备采用dc 5v电压供电，可使用充电宝等便携式移动电源进行供电，方便快速应用到现场进行调试。
31.进一步，第一显示器led1、第二显示器led2、第三显示器led3和第四显示器led4均是led显示器。
32.其中，第一显示器led1、第二显示器led2、第三显示器led3用于显示设备工作状态、串口隔离通信模块的数据包收发状态、第一mvb接口和第二mvb接口的数据包收发状态；第四显示器led4用于显示设备内部电源隔离稳压模块输出状态。
33.进一步，第一mvb接口和第二mvb接口是d型mvb接口连接器，接口针数为9；
34.其中，每个mvb接口内分别包含互为冗余配置的两路mvb总线，当两路mvb总线中的任何一路mvb总线受到干扰或被迫断开，通过另一路mvb总线正常进行数据交互。
35.本优选实施例中，设备内部设置有两个120欧姆终端匹配电阻，分别连接至第一mvb接口与第二mvb接口，使用时可通过d型连接器短接头连接至其中一个d型接口，从而将终端电阻并联连接至mvb总线，以实现mvb总线上差分信号传输电阻的匹配。
36.实施例2。
37.本实用新型提出的一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机的工作原理如图2所示，总线管理器ba主机能够实现设备配置功能。
38.在设备配置时，首先总线管理器ba主机向pc上位系统发送准备设备配置的信号，然后由pc上位系统向总线管理器ba主机提供设备配置数据，总线管理器ba主机根据设备配置数据完成设备配置，向pc上位系统发送完成设备配置的信号并启动ba功能。
39.其中，总线管理器ba主机向pc上位系统发送的准备设备配置的信号和完成设备配置的信号，均由处理器发出的、并经串口隔离通信模块处理后得到的信号，该信号能够通过usb接口及传输线发送到pc上位系统。
40.其中，由pc上位系统向总线管理器ba主机提供设备配置数据，是由pc上位系统发出的若干组数据信号，这些数据信号经由usb接口及传输线发送到串口隔离通信模块，按照特定通信协议处理后再发送给处理器，处理器根据设备配置数据的内容实现mvb板卡的配置操作。
41.进一步，pc上位系统向总线管理器ba主机提供的设备配置数据包括：总线管理器ba主机的设备地址数据、全部mvb从设备的端口信息数据。
42.更进一步，全部mvb从设备的端口信息数据包括：端口大小、端口类型、端口地址。
43.实施例3。
44.本实用新型提出的一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机的工作原理如图2所示，总线管理器ba主机能够实现获取mvb从设备端口数据的功能。
45.在获取mvb从设备端口数据时，首先pc上位系统向总线管理器ba主机发送要获取数据的mvb从设备端口的地址数据，总线管理器ba主机收到地址数据后，从mvb板卡获取该地址对应的mvb从设备端口的数据并向pc上位系统发送这些数据，pc上位系统在接收并显示所获得的mvb从设备端口数据。
46.其中，pc上位系统向总线管理器ba主机发送要获取数据的mvb从设备端口的地址数据，是由pc上位系统发出的地址信号，这些地址信号经由usb接口及传输线发送到串口隔离通信模块，按照特定通信协议处理后再发送给处理器。
47.其中，总线管理器ba主机收到地址数据具体是指处理器收到地址数据，处理器向mvb板卡发送获取该地址所对应的mvb从设备端口数据的指令，mvb板卡根据指令获取对应的mvb从设备端口的数据并返回处理器，处理器把这些数据发送到串口隔离通信模块，按照特定通信协议处理成能够通过usb接口及传输线发送到pc上位系统的数据信号。
48.进一步，mvb板卡根据指令获取对应的mvb从设备端口的数据具体来说是mvb板卡读取地址所对应的mvb从设备端口的数据，这些数据从mvb从设备端口发出，经由第一mvb接口、第二mvb接口和第一mvb总线、第二mvb总线线发送给mvb板卡。
49.实施例4。
50.本实用新型提出的一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机的工作原理如图2所示，总线管理器ba主机能够实现发送mvb从设备端口数据的功能。
51.在发送mvb从设备端口数据时，首先pc上位系统向总线管理器ba主机发出要发送数据的mvb从设备端口的地址数据，总线管理器ba主机收到地址数据后，由mvb板卡找到该地址对应的mvb从设备端口，并做好发送数据的准备。随后，pc上位系统向总线管理器ba主机发出地址所对应的mvb从设备端口需要写入的数据，总线管理器ba主机收到数据后，由mvb板卡向该mvb从设备端口发送数据。
52.其中，pc上位系统向总线管理器ba主机发出要发送数据的mvb从设备端口的地址数据，是由pc上位系统发出的地址信号，这些地址信号经由usb接口及传输线发送到串口隔离通信模块，按照特定通信协议处理后再发送给处理器。
53.其中，pc上位系统向总线管理器ba主机发出地址所对应的mvb从设备端口需要写入的数据，是由pc上位系统发出的数据信号，这些数据信号经由usb接口及传输线发送到串口隔离通信模块，按照特定通信协议处理后再发送给处理器。
54.其中，总线管理器ba主机收到地址数据具体是指处理器收到地址数据，处理器向mvb板卡发出准备向该地址所对应的mvb从设备端口发送数据的指令。mvb板卡根据指令找到对应的mvb从设备端口。总线管理器ba主机收到数据具体是指处理器收到数据，处理器向mvb板卡发出该地址所对应的mvb从设备端口需要写入的数据，这些数据从mvb板卡发出，经由第一mvb接口、第二mvb接口和第一mvb总线、第二mvb总线线发送给mvb从设备端口。
55.以上具体实施方式及实施例是对本实用新型提出的一种用于列车mvb通信的总线管理器ba主机技术思想的具体支持，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。