基于PC/104的WTB适配器的研究与实现

介绍基于PC/104系统的列车通信总线(WTB)网络适配器的研制。采用VHDL语言实现的FPGA设计;软件采用简洁方便的C语言实现多种工作方式下数据的收发功能。试验结果表明:适配器满足WTB规范要求,可用于列车通信网络。

基于SOPC的嵌入式WTB网络控制节点机的研制

探讨一种基于可编程片上系统的嵌入式绞线式列车总线(WTB)网络控制节点机的研制方案。该方案采用FPGA作为核心器件,将Altera的NisoII软核处理器与WTB控制逻辑集成在单片FPGA内,取代了原来的工控节点机和控制部件相组成的方案。减小了产品的体积和重量,降低了硬件开发成本。该文给出了系统的总体设计方案,并分析了测试结果。

基于FPGA+CPCI的WTB通信板设计

为了提升TCN网关的稳定性和高效性,提出一种基于FPGA+CPCI控制芯片的WTB通信板设计方案。在WTB物理层和CPCI驱动接口硬件设计的基础上,重点介绍了WTB介质附件单元MAU的数据收发和CPCI本地总线时序控制的设计。文章遵循IEC61375-1标准,利用FPGA的有限状态机方法实现曼彻斯特编解码,并分析了本地总线的逻辑时序,利用状态机转换实现FPGA与CPCI总线间的数据读写。最后在QuartusⅡ仿真环境下验证了方案的有效性,结果满足IEC61375对帧的要求以及PCI9030手册对本地控制信号的时序约束。

列车通信网络(TCN)配置及传送数据的规范化

为了实现列车的互操作性,必须对列车总线上传送的数据规范化,而列车通信网络配置规范化是传送数据规范化的前提。文章分析了国内6种动车组网络配置的特点,对网络配置和传送数据规范化提出了建议,供今后网络设计者参考。

“复兴号”17辆编组动车组列车总线网段扩展的设计研究

近年来,我国高速铁路营业里程与铁路运力持续上涨。为应对铁路列车复杂度与综合性的巨大变化,对动车组进行多功能车辆总线(MVB,Multifunction Vehicle Bus)、绞线式列车总线(WTB,Wire Train Bus)网段的改进,通过分析测试数据,验证了传统动车组扩展MVB及WTB网段的可行性。网段的扩展,可提高传统动车组的运力,显著提高客运列车的利用率。

列车通信网络WTB链路层攻击方法研究

列车通信网络(TCN)是列车专用的工业控制网络,其安全问题是列车运营的重中之重。目前尚缺乏直接针对TCN底层的安全监控手段。WTB是TCN标准体系中规定的一种底层总线通信模块。该文通过分析WTB的网络通信协议,发现了一种存在于列车通信网络底层的安全隐患以及可能的攻击方法。采用形式化建模验证和真实平台实验两种方式确认了攻击的有效性。此外,该文还根据攻击的特点,提出了相应的防范方法。