一种基于背板实现MVB配置与通信的方法及系统

摘要

本发明公开一种基于背板实现MVB配置与通信的方法及系统，该步骤包括：1)预先为MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间配置用于交换数据的背板，并在背板上不同区域划分多条通道以传输不同类型数据；2)当需要执行MVB配置时，MVB配置与使用部件通过背板中指定通道发送配置数据给MVB协议实现部件；当需要执行MVB通信时，MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间通过背板中指定通道传输通信数据；该系统包括MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件，通过背板交换数据，背板上不同区域划分多条通道。本发明具有实现方法简单、控制灵活，MVB配置与通信效率、实时性以及可靠性高，且具有可扩展性等优点。

权利要求

1.一种基于背板实现MVB配置与通信的方法，其特征在于，步骤包括：

1）预先为MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间配置用于交换数据的背板，并在所述背板上不同区域划分多条通道以传输不同类型数据；

2）当需要执行MVB配置时，所述MVB配置与使用部件通过所述背板中指定通道发送配置数据给所述MVB协议实现部件；当需要执行MVB通信时，所述MVB配置与使用部件、所述MVB协议实现部件之间通过所述背板中指定通道传输通信数据。

2.根据权利要求1所述的基于背板实现MVB配置与通信的方法，其特征在于：所述步骤

1）中在所述背板上具体划分用于传输命令数据的命令通道、用于传输MVB状态数据的状态通道以及一条以上的用于传输MVB通信数据的MVB数据通道。

3.根据权利要求2所述的基于背板实现MVB配置与通信的方法，其特征在于：所述MVB数据通道具体根据MVB端口的数量进行划分，使得每条所述MVB数据通道与一个MVB端口对应。

4.根据权利要求3所述的基于背板实现MVB配置与通信的方法，其特征在于：所述步骤

2）中执行MVB配置的具体步骤为：所述MVB配置与使用部件通过所述命令通道发送配置数据对应的配置命令给所述MVB协议实现部件，所述MVB协议实现部件接收所述配置命令进行MVB配置。

5.根据权利要求3所述的基于背板实现MVB配置与通信的方法，其特征在于：所述步骤

2）中执行MVB配置的具体步骤为：判断是否需要执行本地配置，如果是，获取预先配置的本地配置文件中配置数据，否则获取所述MVB配置与使用部件发出的配置数据；通过所述背板中指定通道发送所述配置数据对应的配置命令给所述MVB协议实现部件，所述MVB协议实现部件接收所述配置命令进行MVB配置。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的基于背板实现MVB配置与通信的方法，其特征在于：所述步骤2）中执行MVB通信的具体步骤为：所述MVB协议实现部件通过MVB数据通道以固定周期将MVB通信数据发送给所述MVB配置与使用部件，以及所述MVB配置与使用部件通过命令通道发送包括获取MVB状态数据命令、MVB控制命令的MVB中断指令给所述MVB协议实现部件，所述MVB协议实现部件接收所述MVB中断指令，并根据接收到的指令通过状态通道发送MVB状态数据给所述MVB配置与使用部件或响应所述MVB控制命令。

7.根据权利要求6所述的基于背板实现MVB配置与通信的方法，其特征在于：还包括预先为各所述通道配置对应的通道编号，以及为所述配置命令、MVB中断指令分别配置对应的命令号步骤；所述步骤2）中通过背板中通道发送数据时，具体将预先配置的通道编号、命令号与数据一起封装后发送。

8.根据权利要求7所述的基于背板实现MVB配置与通信的方法，其特征在于：所述MVB配置与使用部件发送配置命令、MVB中断指令时，具体通过所述命令通道按照通道编号、命令号、命令数据以及CRC校验码的顺序封装后发送至所述MVB协议实现部件；所述MVB协议实现部件发送MVB通信数据时，具体通过所述MVB数据通道按照通道编号、MVB通信数据以及CRC校验码的顺序封装后发送至所述MVB配置与使用部件；所述MVB协议实现部件发送MVB状态数据时，具体通过所述状态通道按照通道编号、MVB状态数据以及CRC校验码的顺序封装后发送至所述MVB配置与使用部件。

9.根据权利要求7或8所述的基于背板实现MVB配置与通信的方法，其特征在于：所述MVB中断指令中MVB状态数据命令具体包括获取MVB设备地址命令、以及获取MVB网络中指定设备的状态字命令。

10.一种基于背板实现MVB配置与通信的系统，包括MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件，所述MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间通过所述背板交换数据，其特征在于：所述背板上不同区域划分多条通道以传输不同类型数据，当需要执行MVB配置时，所述MVB配置与使用部件通过所述背板中指定通道发送配置数据给所述MVB协议实现部件；当需要执行MVB通信时，所述MVB配置与使用部件、所述MVB协议实现部件之间通过所述背板中指定通道传输通信数据。

说明书

一种基于背板实现MVB配置与通信的方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于背板实现MVB（Multifunction Vehicle Bus，绞式列车总线）配置与通信的方法及系统。

背景技术

[0002] 随着列车网络系统模块化、信息化、智能化水平的提高，MVB作为通信的子部件也逐渐趋于小型化、智能化。MVB部件中，MVB协议实现部件（MVB通信部件）为包含了MVBC（Multifunction Vehicle Bus Controller，绞式列车总线控制器）芯片的部件，具有MVB通信的功能；MVB配置与使用部件（MVB应用部件）为使用MVB通信结果的程序的部件。为进一步实现列车网络的机箱化、小型化和智能化，通常是将MVB通信的实现与相关应用程序分离开来，即将MVB协议实现部件、MVB配置与使用部件之间分离，使MVB协议实现部件单一化，通过分别控制MVB协议实现部件、MVB配置与使用部件完成MVB配置与通信。

[0003] 针对MVB配置与通信，目前主要有以下两种方式：第一种为MVB协议实现部件独立，MVB协议实现部件、MVB配置与使用部件之间只有数据交互的方式，由于MVB配置与使用部件不参与MVB协议的配置，因而MVB通信较为稳定，但不便于控制MVB协议的配置，每个项目都需要单独配置MVB协议实现部件，缺乏灵活性且维护成本较高；第二种为MVB协议实现部件不独立，MVB配置与使用部件参与MVB协议实现部件的配置，即由MVB配置与使用部件作为控制部件，可完全控制MVB协议实现部件，并与MVB协议实现部件实时交换数据。

[0004] 如图1所示为典型的采用第二种方式的MVB通信板，即MVB配置与使用部件参与MVB协议实现部件的配置，MVB通信过程中则将MVB配置、通信、状态等全部用命令实现，具体流程包括：步骤①MVB配置与使用部件首先发送配置命令给MVB协议实现部件；步骤②配置完成后，再发送MVB状态查询命令；步骤③一直发送MVB通信命令来对MVB通信端口进行轮询；MVB协议实现部件收到命令后根据具体要求，将MVB数据转发到MVB总线，或者从MVB总线获取相应数据并发回给MVB配置与使用部件。该类MVB配置与通信方式的控制实现灵活，MVB板具有较大的扩展性和灵活性，但还存在以下缺陷：

[0005] （1）对背板通信速率要求较高。MVB理论上可配置4095个端口，但该类MVB配置与通信方式中要求在规定时间内必须对这些端口进行操作，并且还需要对MVB状态进行查询，因此背板通信负荷很高，要求背板需要具有较高的通信速率；

[0006] （2）硬件及软件的设计及实现要求较高。高负荷的背板操作进一步会给其他功能的实现带来困难，如MVB协议实现部件的接收通常是由中断实现的，此时还需要处理来自控制板的通信，因此必须要求MVB协议实现部件的处理能力较好以能够满足处理需求。

[0007] （3）稳定性及可靠性较差。该类MVB配置与通信方式是采用单一的背板命令通信，MVB配置、通信、状态等全部用命令实现，若传输的命令出现错误，则会影响整个MVB协议实现部件、MVB配置与使用部件之间的正常通信。

发明内容

[0008] 本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、控制灵活，MVB配置与通信效率、实时性以及可靠性高，且具有可扩展性的基于背板实现MVB配置与通信的方法及系统。

[0009] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

[0010] 一种基于背板实现MVB配置与通信的方法，步骤包括：

[0011] 1）预先为MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间配置用于交换数据的背板，并在所述背板上不同区域划分多条通道以传输不同类型数据；

[0012] 2）当需要执行MVB配置时，所述MVB配置与使用部件通过所述背板中指定通道发送配置数据给所述MVB协议实现部件；当需要执行MVB通信时，所述MVB配置与使用部件、所述MVB协议实现部件之间通过所述背板中指定通道传输通信数据。

[0013] 作为本发明方法的进一步改进：所述步骤1）中在所述背板上具体划分用于传输命令数据的命令通道、用于传输MVB状态数据的状态通道以及一条以上的用于传输MVB通信数据的MVB数据通道。

[0014] 作为本发明方法的进一步改进：所述MVB数据通道具体根据MVB端口的数量进行划分，使得每条所述MVB数据通道与一个MVB端口对应。

[0015] 作为本发明方法的进一步改进：所述步骤2）中执行MVB配置的具体步骤为：所述MVB配置与使用部件通过所述命令通道发送配置数据对应的配置命令给所述MVB协议实现部件，所述MVB协议实现部件接收所述配置指令进行MVB配置。

[0016] 作为本发明方法的进一步改进：所述步骤2）中执行MVB配置的具体步骤为：判断是否需要执行本地配置，如果是，获取预先配置的本地配置文件中配置数据，否则获取所述MVB配置与使用部件发出的配置数据；通过所述背板中指定通道发送所述配置数据对应的配置命令给所述MVB协议实现部件，所述MVB协议实现部件接收所述配置指令进行MVB配置。

[0017] 作为本发明方法的进一步改进：所述步骤2）中执行MVB通信的具体步骤为：所述MVB协议实现部件通过所述MVB数据通道以固定周期将MVB通信数据发送给所述MVB配置与使用部件，以及所述MVB配置与使用部件通过所述命令通道发送包括获取MVB状态数据命令、MVB控制命令的MVB中断指令给所述MVB协议实现部件，所述MVB协议实现部件接收所述MVB中断指令，并根据接收到的指令通过所述状态通道发送MVB状态数据给所述MVB配置与使用部件或响应所述MVB控制命令。

[0018] 作为本发明方法的进一步改进：还包括预先为各所述通道配置对应的通道编号，以及为所述配置命令、MVB中断指令分别配置对应的命令号步骤；所述步骤2）中通过背板中通道发送数据时，具体将预先配置的通道编号、命令号与数据一起封装后发送。

[0019] 作为本发明方法的进一步改进：所述MVB配置与使用部件发送配置命令、MVB中断命令时，具体通过所述命令通道按照通道编号、命令号、命令数据以及CRC校验码的顺序封装后发送至所述MVB协议实现部件；所述MVB协议实现部件发送MVB通信数据时，具体通过所述MVB数据通道按照通道编号、MVB通信数据以及CRC校验码的顺序封装后发送至所述MVB配置与使用部件；所述MVB协议实现部件发送MVB状态数据时，具体通过所述状态通道按照通道编号、MVB状态数据以及CRC校验码的顺序封装后发送至所述MVB配置与使用部件。

[0020] 作为本发明方法的进一步改进：所述MVB中断命令中MVB状态数据命令具体包括获取MVB设备地址命令、以及获取MVB网络中指定设备的状态字命令。

[0021] 一种基于背板通信的MVB配置与通信系统，包括MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件，所述MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间通过所述背板交换数据，其特征在于：所述背板上不同区域划分多条通道以传输不同类型数据，当需要执行MVB配置时，所述MVB配置与使用部件通过所述背板中指定通道发送配置数据给所述MVB协议实现部件；当需要执行MVB通信时，所述MVB配置与使用部件、所述MVB协议实现部件之间通过所述背板中指定通道传输通信数据。

[0022] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0023] 1）本发明基于背板实现MVB配置与通信的方法及系统，将MVB协议实现部件、MVB配置与使用部件相分离，因而MVB协议实现部件的位置不受限制，便于实现量产化，能够减少现场维护的工作量、降低开发维护成本，且基于MVB协议实现部件不独立，参与MVB协议实现部件配置的方式，因而控制灵活；

[0024] 2）本发明基于背板实现MVB配置与通信的方法及系统，充分考虑背板的传输速率、MVB通信数据的实时性要求以及系统的扩展性能，在背板上不同区域划分多条通道，MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间通信数据通过不同通道独立传输，实现MVB配置与通信，提高了背板传输速率、MVB通信实时性以及可靠性，同时大大降低了对背板通信以及硬件的处理性能等要求，且便于执行扩展；

[0025] 3）本发明基于背板实现MVB配置与通信的方法及系统，基于多通道数据传输，采用命令数据与通信数据共同实现交互的方式，相比于传统的通过单一的命令实现MVB配置与通信，能够在保证背板通信效率、MVB通信数据实时性的同时，提高系统可靠性及稳定性；

[0026] 4）本发明基于背板实现MVB配置与通信的方法及系统，进一步通过以固定周期将MVB总线上的数据放入MVB数据通道，并将MVB数据通道的数据放入MVB总线，使得MVB配置与使用部件能够实时对MVB通信数据进行操作，保证MVB数据的实时性，同时结合命令与定期收发MVB数据的方式进行数据交互，还能够提高系统的可靠性及稳定性；

[0027] 5）本发明基于背板实现MVB配置与通信的方法及系统，进一步通过结合本地、MVB配置与使用部件双重配置的方式进行MVB配置，在MVB配置与使用部件不能使用时可以使用本地配置，大大增加了配置的可靠性及灵活性。

附图说明

[0028] 图1现有技术中MVB板采用第二种MVB配置与通信方式的实现原理示意图。

[0029] 图2是本实施例基于背板实现MVB配置与通信的方法的实现流程示意图。

[0030] 图3是本实施例中实现MVB配置与通信的实现原理示意图。

[0031] 图4是本实施例中背板通道的具体结构示意图。

具体实施方式

[0032] 以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

[0033] 如图2所示，本实施例基于背板实现MVB配置与通信的方法步骤包括：

[0034] 1）预先为MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间配置用于交换数据的背板，并在背板上不同区域划分多条通道以传输不同类型数据；

[0035] 2）当需要执行MVB配置时，MVB配置与使用部件通过背板中指定通道发送配置数据给MVB协议实现部件；当需要执行MVB通信时，MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间通过背板中指定通道传输通信数据。

[0036] 本实施例MVB协议实现部件、MVB配置与使用部件相分离，因而MVB协议实现部件的位置不受限制，便于实现量产化，能够减少现场维护的工作量、降低开发维护成本，且基于MVB协议实现部件不独立，参与MVB协议实现部件配置的方式，因而控制灵活；同时充分考虑背板的传输速率、MVB通信数据的实时性要求以及系统的扩展性能，在背板上不同区域划分多条通道，MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间通信数据通过不同通道独立传输，实现MVB配置与通信，提高了背板传输速率、MVB通信实时性以及可靠性，同时大大降低了对背板通信以及硬件的处理性能等要求，且便于执行扩展；另外，本实施例基于多通道数据传输，采用命令数据与通信数据共同实现交互的方式，相比于传统的通过单一的命令实现MVB配置与通信，能够在保证背板通信效率、MVB通信数据实时性的同时，提高系统可靠性及稳定性。

[0037] 本实施例中，步骤1）中在背板上具体划分用于传输命令数据的命令通道、用于传输MVB状态数据的状态通道以及一条以上的用于传输MVB通信数据的MVB数据通道。MVB状态数据为MVB运行过程中的状态数据，用于获取MVB协议实现部件的运行情况，包括总帧数、错帧数、A/B线状态以及应答超时状态等。本实施例将MVB协议实现部件、MVB配置与使用部件之间所要传输的数据划分为命令数据、状态数据以及MVB通信数据三类，三类数据分别通过不同的通道进行独立传输，通道为固定的背板区域，能够极大减少背板传输的负荷，且数据传输效率高。

[0038] 本实施例中，MVB数据通道具体根据MVB端口的数量进行划分，使得每条MVB数据通道与一个MVB端口对应，即为每一个MVB端口划分一条MVB数据通道，由各路MVB数据通道实时传输各端口MVB通信数据。

[0039] 本实施例中，步骤2）中执行MVB配置的具体步骤为：MVB配置与使用部件通过命令通道发送配置数据对应的配置命令给MVB协议实现部件，MVB协议实现部件接收配置指令进行MVB配置。由MVB配置与使用部件控制MVB协议实现部件的配置，控制方式灵活，结合由独立的命令通道传输配置指令，在上电时传输MVB配置文件到MVB协议实现部件，实现对MVB快速配置。

[0040] 本实施例中，步骤2）中执行MVB配置还可以采用以下步骤实现：判断是否需要执行本地配置，如果是，获取预先配置的本地配置文件中配置数据，否则获取MVB配置与使用部件发出的配置数据；通过背板中指定通道发送配置数据对应的配置命令给MVB协议实现部件，MVB协议实现部件接收配置指令进行MVB配置。通过结合本地、MVB配置与使用部件双重配置的方式进行MVB配置，在MVB配置与使用部件不能使用时可以使用本地配置，大大增加了配置的可靠性及灵活性。

[0041] 本实施例中，步骤2）中执行MVB通信的具体步骤为：MVB协议实现部件通过MVB数据通道以固定周期将MVB通信数据发送给MVB配置与使用部件，以及MVB配置与使用部件通过命令通道发送包括获取MVB状态数据命令、MVB控制命令的MVB中断指令给MVB协议实现部件，MVB协议实现部件接收MVB中断指令，并根据接收到的指令通过状态通道发送MVB状态数据给MVB配置与使用部件或响应MVB控制命令。通过以固定周期将MVB总线上的数据放入MVB数据通道，并将MVB数据通道的数据放入MVB总线，使得MVB配置与使用部件能够实时对MVB通信数据进行操作，保证MVB数据的实时性，同时结合命令与定期收发MVB数据的方式进行数据交互，还能够提高系统的可靠性及稳定性。

[0042] 如图3所示，本实施例所采用的用于实现MVB配置与通信的系统包括MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件以及背板，MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间通过背板进行数据交互，交互的数据包括命令数据、状态数据以及MVB通信数据；背板上划分多条通道，包括命令通道、状态通道以及n条MVB数据通道，其中n为MVB端口数。MVB配置与使用部件通过背板中各通道将配置数据、MVB中断命令以及MVB通信数据发送给MVB协议实现部件，MVB协议实现部件则以固定周期将MVB数据，或接收到命令后将MVB状态数据发送给MVB配置与使用部件。

[0043] 本实施例中，还包括预先为各通道配置对应的通道编号，以及为配置命令、MVB中断指令分别配置对应的命令号步骤；步骤2）中通过背板中通道发送数据时，具体将预先配置的通道编号、命令号与数据一起封装后发送。如图3所示，各通道中传输数据的格式为：编号、数据，由不同编号对应不同的通道，将命令数据、状态数据以及MVB通信数据通过背板中独立的通道进行传输。

[0044] 本实施例中，MVB配置与使用部件发送配置命令、MVB中断命令时，具体通过命令通道按照通道编号、命令号、命令数据以及CRC校验码的顺序封装后发送至MVB协议实现部件；MVB协议实现部件发送MVB通信数据时，具体通过MVB数据通道按照通道编号、MVB通信数据以及CRC校验码的顺序封装后发送至MVB配置与使用部件；MVB协议实现部件发送MVB状态数据时，具体通过状态通道按照通道编号、MVB状态数据以及CRC校验码的顺序封装后发送至MVB配置与使用部件。通过在每个通道中最后都加入了CRC校验，保证背板数据传输的正确性。如图4所示，命令通道中数据格式为：编号、命令号、命令数据（参数）以及CRC校验码；状态通道中数据格式为：编号、MVB状态数据以及CRC校验码；MVB数据通道中数据格式为：编号、MVB通信数据以及CRC校验码。

[0045] 本实施例MVB中断命令使用中断的方式实现，用于获取除MVB数据外的数据，如状态、地址等，或者控制MVB协议实现部件的状态。MVB中断命令具体包括获取MVB设备地址命令、获取MVB网络中指定设备的状态字命令以及MVB控制命令等。由MVB配置与使用部件通过命令通道发出MVB中断命令，MVB协议实现部件接收到命令后响应对应的命令。配置命令以及MVB中断命令数据的命令号配置如下表1所示，当然还可以根据实际需求设置其他命令。

[0046] 表1：命令以及命令号对应表。

[0047]命令号 含义
1 配置命令：配置MVB协议实现部件的参数
2 获取MVB设备地址命令
3 获取MVB网络中指定设备的状态字命令
4 MVB控制命令

[0048] 本实施例基于背板通信的MVB配置与通信系统，包括MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件，MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间通过背板交换数据，背板上不同区域划分多条通道以传输不同类型数据；当需要执行MVB配置时，MVB配置与使用部件通过所述背板中指定通道发送配置数据给MVB协议实现部件；当需要执行MVB通信时，MVB配置与使用部件、MVB协议实现部件之间通过背板中指定通道传输通信数据。本实施例基于背板通信的MVB配置与通信系统具体如图3所示。

[0049] 本实施例中，背板上具体划分有用于传输命令数据的命令通道、用于传输状态数据的状态通道以及一条以上的用于传输MVB通信数据的MVB数据通道。

[0050] 上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。