1、    mvb總線在地鐵車輛控制系統中的應用    劉進摘要：本文針對地鐵mvb網絡進行了介紹，并且根據網絡實時模型簡要說明在地鐵車輛控制系統中mvb總線在其中的一種應用。關鍵詞：mvb總線；地鐵車輛控制系統一、地鐵mvb網絡介紹（一）mvb 網絡拓撲因為傳統的地鐵設計結構中，在司機的操作臺上會固定有idu，所以，idu這個節點在網絡架構設計中一直都有所保留。因此，中央控制單元，傳動控制單元1、2，智能顯示單元，邏輯控制單元1、2，安全監測單元都是在地鐵車輛級總線mvb中所存在的幾個節點。（二）網絡各單元功能劃分在地鐵網絡上的每個節點都有著不同的作用。m

2、vb通信的檢測和管理，牽引、制動特性控制以及一些輔助功能是由中央控制單元進行負責的。轉向架的傳動主要是由傳動控制單元進行的負責的；數字量、模擬量信號的采集以及地鐵信號的邏輯運算是由邏輯控制單元進行主要負責的；地鐵狀態的顯示、地鐵故障信息的現實和診斷以及一些地鐵參數的設置都是由智能顯示單元進行負責的；mvb網絡中，安全監測單元所起到的作用是尤為重要的，主要執行以下功能：1、與mvb 各節點進行通訊，記錄各節點的全部狀態信息；2、實現mvb 總線上的故障信息記錄；3、與上位機實現串口通訊。（三）sdu 設計介紹mvb網絡中，節點機箱sdu以及上位機兩部分是組成安全監測系統的主要因素。sdu的實現要

3、能夠很好地聯系mvb總線上的各節點，并且還要能夠與上位機有串口通訊的實現。將管理信息系統建立在上位機系統上，通過串口通訊對下位機發送過來的信息進行接受，有合格的校驗之后，將地鐵的狀態記錄在上位機上，并且要參照需求，在數據庫中存儲信息，這樣的話，數據的安全性就會很高。sdu 機箱主要由具有嵌入式系統的c p u 板組成以實現系統功能。c p u 板采用以a r m 7 為內核的32 bit 嵌入式計算機，操作系統采用嵌入式多任務實時操作系統n u c l e u s ，并將m v b 協議控制器芯片成功地嵌入在計算機系統中，形成了完整的嵌入式cpu 系統。處理器型號為net+ arm50，該芯片

4、采用32 bitarm7 tdmi rsic 中心處理模塊；可運行在5 種監測模式和1 種用戶模式下；支持16 種工作頻率；集中式的10 100 ethernet；p1284/eni 接口；2 個串口（uart 、hdlc、spi ）；10 通道dma 控制器；支持8、16、32 bit 外部總線設備，支持sram、fd edo dram、sdram、f l a s h、eeprom。二、網絡實時性計算模型（一）過程數據的延遲分析站在網絡控制系統的角度上進行分析，地鐵交通車輛的通信網有mvb總線的引入之后，就實現了真正的分布式實時控制系統，系統行為正確性的判斷中，計算結構的正確性起著決定性的作

5、用，并且產生結果的時間也會對其帶來直接的影響。為了能夠對任務的執行性能以及應用層的對象需求有所保證，在過程數據中，采取的方式一定要是很有效的，使其可以在各個任務之間進行發送和接受，并且及時性很強，這樣的話，任務之間的數據的傳輸可以保持在一定的延遲時間之內進行。1) 報文分組在緩存器內的平均等待延遲tq從報文分組到達緩存器后開始排隊到獲得傳輸之間的延遲, 該延遲由通信網絡的介質訪問控制方式決定。2) 發送報文分組的延遲t s發送節點在傳輸鏈路上開始發送報文分組的第一個比特到發送完該報文分組的最后一個比特所用的時間, 該延遲由報文分組的長度和網絡傳輸速率決定。設報文分組長度為l m ( bit )

6、 , 網絡的傳輸速率為v ( bit s- 1 ) , 則發送報文分組的延遲為t s =lm/v。3) 介質傳播延遲t j發送節點在傳播介質上發送第一個比特到該比特到達接收節點所用的時間, 該延遲由傳播介質的距離與傳播介質的速度決定。4) 報文處理延遲t p接收節點對收到的報文進行處理到提交給應用任務的時間延遲, 其中包括協議拆分、報文拼裝以及與應用任務通信等所用的時間, 該延遲取決于通信節點的cpu 對報文到達的中斷響應機制以及實時內核的任務調度算法。這里涉及的端系統處理延遲與cpu 的性能、操作系統等因素有密切關系,分析網絡延遲時可暫時不予考慮。（二）過程數據的延遲計算mvb 采用主從輪詢的方式進行介質訪問, 在輪詢周期內, 主控