磁浮列車同步485通信方式的研究
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圖6 車載無線電傳輸單元DSP控制器從FPGA收發(fā)器讀數(shù)據(jù)的仿真波形
2通信雙方的原理圖
根據(jù)以上對同步485實現(xiàn)方法的描述，在ISE中利用ECS工具所描繪的頂層原理圖如下，包括測速定位單元同步數(shù)據(jù)發(fā)送和車載無線電控制單元同步數(shù)據(jù)接收。
定位測速單元同步數(shù)據(jù)發(fā)送方的原理圖如圖7所示。
圖7 同步數(shù)據(jù)發(fā)送方原理圖
圖7中，addr_decode為地址譯碼模塊，用于從DSP完整地接收一幀定位信息;tra485data為串行數(shù)據(jù)及門控信號發(fā)送模塊。其中，din（15:0）直接來自DSP的16bits數(shù)據(jù)線;addr（3:0）與DSP的A17-A14地址線相連;clkin及anfin信號由車載無線電控制單元提供。輸出的dataout及uefout經(jīng)過輸出緩沖及差分電平轉(zhuǎn)換后送給車載無線電控制單元。
車載無線電控制單元同步數(shù)據(jù)接收方的原理圖如圖8所示。
圖8 同步數(shù)據(jù)接收方原理圖
圖8中，divide_512k為發(fā)送時鐘產(chǎn)生模塊，產(chǎn)生通信所需的波特率時鐘;anf_shift 用于產(chǎn)生無線電請求信號;rec485data用于串行接收定位信息并通過dataconvert模塊轉(zhuǎn)發(fā)到通信控制器。其中，Dataout（15:0）直接通過數(shù)據(jù)線連到DSP，Xint1則連到DSP的外部中斷1。anfout和clkout由輸入的晶振頻率分頻后得到，經(jīng)輸出緩沖及差分電平轉(zhuǎn)換后送給車輛測速定位單元。
3 結(jié)束語
在高速磁浮列車特殊的通信環(huán)境中，基于RS-485物理層的同步通信方式體現(xiàn)出其抗干擾性強(qiáng)、實時性好，誤碼率低等優(yōu)點，且實現(xiàn)原理簡單，硬件連接也不復(fù)雜。利用FPGA所實現(xiàn)的通信收發(fā)器設(shè)計靈活、可靠性高，其功能在實際應(yīng)用中已得到驗證，且效果良好。
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