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使用FPGA和HDLC协议与RS485接口设计实现通信网关的资料说明
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2019-09-23
苏旭
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针对 CRH2 型动车组国产化制动控制单元的联网问题，分析了列车通信终端（Terminator）装置与制动控制单元（BCU）之间的通信方式，设计一种用于国产化 BCU 的通信网关，实现列车通信终端装置（HDLC 协议）与国产化 BCU（RS485 协议）的通信协议的转换。最后在进口 BCU 试验台上，验证了通信网关功能的完整性。
在CRH2型动车组中，列车通信终端（Terminator）的通信协议采用 HDLC 协议，国产化制动控制单元 （BCU）采用RS485协议。本设计通信网关主要实现两者之间协议的转换。将列车通信终端的制动控制信号传输给国产化BCU；同时，来自国产化BCU 的设备状态信息也可以通过网关传送至列车终端装置。本设计在对HDLC 协议和RS485 协议分析的基础上，通过QuartusⅡ与NiosⅡ软件，采用Verilog HDL语言设计HDLC通信控制IP模块，利用SOPC技术，将定制的HDLC通信控制IP模块，串口通信模块与NIOS软核处理器集成下载到FPGA中，实现HDLC协议到RS485协议的转换，用于列车通信终端与国产化的BCU 之间的通信，解决国产化BCU 的联网问题。
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