一種使用fpga實現連接列車定位系統與車載無線電控制信號的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種系統設計領域，涉及一種通過使用硬件FPGA實現磁懸浮列車的列車定位系統PRW與車載無線電控制信號MRCU之間接口模塊。
【背景技術】
[0002]目前，磁懸浮列車的運行速度可以達到500Km/h，在如此快速的運行過程中保證列車的行車安全，精確，準時的列車位置信息對于調度者來說是至關重要的。不僅如此，當磁懸浮列車在軌道上高速運行時速度曲線的生成，或者列車進行停車制動時牽引電流的輸出控制，都需要列車的瞬時精確位置信息。使用軟件去實現列車定位系統PRW和車載無線電控制信號MRCU之間的位置數據接口，不能夠保證數據傳輸的時效性。而且列車定位系統PRW和車載無線電控制信號MRCU之間的數據更新的周期是20ms，軟件實現的接口也不能夠保證固定的周期。本發明的主要創意是通過FPGA去實現列車定位系統PRW和車載無線電控制信號MRCU之間的接口，既可以保證數據傳輸的時效性，使數據得到及時地更新，又可以實現數據更新周期的固定性。
[0003]通過硬件來實現列車定位系統PRW和車載無線電控制信號MRCU之間的接口，使得列車定位數據信息準確的傳遞給車載無線電控制信號MRCU，保證了列車定位數據的及時精準更新，保證了列車定位數據在固定的周期更新。因此可以說使用磁懸浮列車的運行速度可以達到500Km/h，在如此快速的運行過程中，列車的位置信息對于調度者來說是至關重要的。當磁懸浮列車在軌道上高速運行時速度曲線的生成，或者列車進行停車制動時牽引電流的輸出控制，都需要列車的瞬時精確位置信息。使用軟件去實現列車定位系統PRW和車載無線電控制信號MRCU之間的接口，不能夠保證數據傳輸的時效性。而且列車定位系統PRW和車載無線電控制信號MRCU之間的數據更新的周期是20ms，軟件實現的接口也不能夠保證固定的周期。本發明的主要創意是通過硬件去實現列車定位系統PRW和車載無線電控制信號MRCU之間的接口，既可以保證數據傳輸的時效性，使數據得到及時地更新，又可以實現數據更新周期的固定性。因此，可以說通過硬件實現的數據傳輸接口模塊是很有必要的。

【發明內容】

[0004]有鑒于此，本發明要解決的技術問題是提供一種通過使用硬件FPGA實現連接磁懸浮列車的列車定位系統PRW與車載無線電控制信號MRCU之間的裝置，用于解決開關容易損壞的問題。
[0005]為達到上述技術方案的效果，本發明提供一種通過使用硬件FPGA實現連接磁懸浮列車的列車定位系統PRW與車載無線電控制信號MRCU之間的裝置，其特征在于:包括有列車定位系統PRW、數據更新請求模塊、數據讀取模塊、故障處理模塊、車載無線電控制信號MRCU，其中列車定位系統PRW連接數據更新請求模塊和數據讀取模塊，數據讀取模塊連接的故障處理模塊，故障處理模塊和數據更新請求模塊連接車載無線電控制信號MRCU ；
[0006]數據更新請求模塊產生時鐘信號CLK和數據更新請求信號ANF，并將這兩個信號發給列車定位系統PRW和數據讀取模塊，列車定位系統PRW接收到數據更新請求模塊發送的兩個信號后將有效標志信號UEF和列車定位數據信號DATA給數據讀取模塊，數據讀取模塊讀出數據后將故障信號通過故障處理模塊發給車載無線電控制信號MRCU，此時故障處理模塊是用來檢測傳輸過程中是否有故障，如果有則發出報警信號，并把故障數據發送給車載無線電控制信號MRCU ;數據更新請求模塊并且發送列車定位數據給車載無線電控制信號 MRCU0
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明一種使用FPGA實現連接列車定位系統與車載無線電控制信號的裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行詳細的說明。應當說明的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明，能實現同樣功能的產品屬于等同替換和改進，均包含在本發明的保護范圍之內。具體方法如下:
[0009]實施例:
[0010]如圖1所示:
[0011]根據圖1:本發明采用了一種通過使用硬件FPGA實現連接磁懸浮列車的列車定位系統PRW與車載無線電控制信號MRCU之間的裝置，其中包括包括有列車定位系統PRW、數據更新請求模塊、數據讀取模塊、故障處理模塊、車載無線電控制信號MRCU，其中列車定位系統PRW連接數據更新請求模塊和數據讀取模塊，數據讀取模塊連接故障處理模塊，故障處理模塊和數據更新請求模塊連接車載無線電控制信號MRCU。數據更新請求模塊產生時鐘信號CLK和數據更新請求信號ANF，并將這兩個信號發給列車定位系統PRW和數據讀取模塊，列車定位系統PRW接收到數據更新請求模塊發送的兩個信號后將有效標志信號UEF和列車定位數據信號DATA給數據讀取模塊，數據讀取模塊讀出數據后將故障信號通過故障處理模塊發給車載無線電控制信號MRCU，此時故障處理模塊是用來檢測傳輸過程中是否有故障，如果有則發出報警信號，并把故障數據發送給車載無線電控制信號MRCU ;數據更新請求模塊并且發送列車定位數據給車載無線電控制信號MRCU。
[0012]在實際操作中這種通過硬件實現的數據傳輸接口模塊在于:數據更新請求模塊產生時鐘信號和數據更新請求信號，并將請求信號發給列車定位系統PRW。列車定位系統PRW接收到數據更新請求后發送數據有效標志信號和列車定位數據信號給數據讀取模塊。數據讀取模塊讀出數據后將更新的數據發給車載無線電控制信號MRCU。接口使用故障模塊來檢測傳輸過程中是否有故障，如果有則發出報警信號。
[0013]數據更新請求模塊使用FPGA板內部提供的40MHz晶振，通過分頻產生512KHZ的時鐘信號，該時鐘信號控制著數據傳輸的速率。通過時鐘上升沿計數的方式每20ms向列車定位系統PRW發送一個數據請求信號，該信號寬度為10個時鐘信號，且僅當該信號為高電平時有效。
[0014]數據讀取模塊FPGA在收到數據有效標志信號之后，認為當數據有效標志信號為高電平時列車定位數據信號中的數據才有效，該模塊開始讀取數據。
[0015]數據故障模塊在發送數據更新請求信號之后的30個時鐘信號時間內，如果接口仍接收不到列車定位系統PRW返回的數據有效標志信號，則認為通信出現故障。當故障出現延續三個數據更新周期(60ms)，故障模塊會自動填充故障數據，向車載無線電控制信號MRCU報告傳輸出現故障。
[0016]數據更新請求信號為了避免因噪聲而引起的小脈沖的干擾，該數據更新請求信號的持續時間為10個時鐘信號。
[0017]故障數據的該數據是固定的，并且在正常傳輸過程中是不會出現的無效定位數據。當車載無線電控制信號MRCU檢測到該數據，會立刻知道傳輸出現了故障。
[0018]本發明的有益效果是:通過硬件去實現列車定位系統PRW和車載無線電控制信號MRCU之間的接口，既可以保證數據傳輸的時效性，使數據得到及時地更新，又可以實現數據更新周期的固定性。因此，可以說通過FPGA實現的數據傳輸接口模塊是很有必要的。
【主權項】
1.一種使用FPGA實現連接列車定位系統與車載無線電控制信號的裝置，其特征在于:包括有列車定位系統PRW、數據更新請求模塊、數據讀取模塊、故障處理模塊、車載無線電控制信號MRCU，其中所述列車定位系統PRW連接所述數據更新請求模塊和所述數據讀取模塊，所述數據讀取模塊連接所述的故障處理模塊，所述故障處理模塊和所述數據更新請求模塊連接所述車載無線電控制信號MRCU ; 所述數據更新請求模塊產生時鐘信號CLK和數據更新請求信號ANF，并將這兩個信號發給所述列車定位系統PRW和所述數據讀取模塊，所述列車定位系統PRW接收到所述數據更新請求模塊發送的兩個信號后將有效標志信號UEF和列車定位數據信號DATA給所述數據讀取模塊，所述數據讀取模塊讀出數據后將故障信號通過所述故障處理模塊發給所述車載無線電控制信號MRCU，此時所述故障處理模塊是用來檢測傳輸過程中是否有故障，如果有則發出報警信號，并把故障數據發送給所述車載無線電控制信號MRCU ;所述數據更新請求模塊并且發送列車定位數據給所述車載無線電控制信號MRCU。
【專利摘要】本發明公開了一種通過使用硬件FPGA實現連接磁懸浮列車的列車定位系統PRW與車載無線電控制單元MRCU之間的裝置。當前使用軟件去實現列車定位系統PRW和車載無線電控制單元MRCU之間的接口，不能夠保證數據傳輸的時效性。而且列車定位系統PRW和車載無線電控制單元MRCU之間的數據更新的周期是20ms，軟件實現的接口也不能夠保證固定的周期。本發明的主要功能是使用FPGA開發板去實現列車定位系統PRW和車載無線電控制單元MRCU之間的接口，既可以保證數據傳輸的時效性，使數據得到及時地更新，又可以實現數據更新周期的固定性。
【IPC分類】B61L27-00, B61L25-02
【公開號】CN104670265
【申請號】CN201510079303
【發明人】潘小勝
【申請人】潘小勝
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月12日