多功能列车通讯总线MVB简介上课讲义

1、多功能列车通讯总线MVB简介列车通信网络（TCN）拓扑两级拓扑：（1）列车总线：WTB，ETB（2）车辆总线：MVB，CAN open，ECNMVB物理层（1）ESD：双绞线或者背板总线+有或者没有隔离，20M（2）EMD：屏蔽双绞线+变压器隔离，200M（3）OGF：光纤，2000M（4）通信速率均为1.5Mbps（5）不同介质的通信段通过中继器（ Repeater ）互连MVB拓扑结构ESD（电短距离）terminator/biasing+ 5 VGNDRu(390)Rm(150 )Rd(390 )terminator/biasingsegment lengthdevice 1device

2、 Ndevice 2. n-1RxSTxSRxSTxSRxSTxS equipotential lineData_NData_PBus_GNDRu(390)Rm(150 )Rd(390 )+ 5 V特点：采用标准RS485，每段32个设备，每段距离20m，采用隔离方式可延长距离，菊花链拓扑OGF（光纤）特点：每段2000m，点对点拓扑，采用星耦器wired-or electrical mediafibre pairdevicedevicedeviceRackopto-electrical transceiverStar Couplerto other device or star couple

3、rto other device or star couplerdevicedevicedeviceESD segmentEMD（电中距离）特点：（1）采用隔离变压器（2）每段32个设备，每段距离200m（3）特性阻抗120欧、屏蔽双绞线缆互连（4）2个DB9连接器，一入一出，构成菊花链拓扑transceiverbus section 2devicebus section 1bus controllershieldtransformerEMD双线冗余1B1. Data_PB1. Data_NB2. Data_PB2. Data_Ntransceiver AB2transceiver BConn

4、ector_2A.Data_PA.Data_NB.Data_PB.Data_NBus_ControllerdeviceLine_BLine_AA1. Data_PA1. Data_N1B1A1Connector_1Line_BLine_AA1. Data_PA1. Data_N1A2（1）两对线（wire）在同一股电缆（cable）中（2）可应对单一故障：线路断裂、PIN脚接触故障、收发器故障。无法应对线缆故障以及连接器未插好。EMD线缆屏蔽措施（1）设备端屏蔽需要接大地（2）在不存在高压差的情况下，线缆屏蔽需要保持连贯（3）在高压差场合，屏蔽可以不连贯，但需要注意EMC防护措施EMD桩线要求

5、注意：Stub小于10cmEMD连接器和端接345Connector_1 (female)21Line_B7698Line_AB1.Data_NB1. Data_PA1. Data_NA1. Data_PA.Term_PB.Term_NLine_BLine_AB.Term_PA.Term_NZt.Afemalecable345Connector_1 (male)21Line_B7698maleLine_AB1.Data_NB1. Data_PA1. Data_NA1. Data_Pshields contacts caseZt.B452137698端接连接器EMD设备电气参数要求（1）插入损耗

6、：0.15dB测试步骤：STEP1：不接设备，调节信号发生器幅度，使得接收端测量值为4VppSTEP2：接上设备，记录设备上电和断电时接收端的信号幅值（2）端接电阻：120欧2%，相位角0.087EMD信号波形定义（1）高电平：Data_P Data_N为正，TxS和Rxs为高（2）低电平：Data_P Data_N为负，TxS和Rxs为低EMD设备发送信号波形1EMD设备发送信号波形2EMD设备发送信号波形测试（1）轻载（2）重载（3）空载（4）短路:短路不能引起设备损坏，电流= 1devices-single device= 1devicessingle devicesingle devi

7、cesize163264128256-1616-256161616responseProcess_Data(application-dependent)Master_TransferEvent_IdentifierMessage_DataEvent_IdentifierEvent_IdentifierDevice_StatusdestinationalldevicessubscribedassinkMasterMasterselected deviceMasterMasterMaster or monitorMaster FrameSlave FrameMVB收发器冗余功能（1）发送：同时向两

8、个收发器发送相同的数据，发送延时0.1uS。由线路引起的延时8uS（2）接收：分为信任线和观察线，同时接收两条线的数据，只使用信任线的数据，满足特定条件（出现问题）时切换两条线MVB报文时序MVB线路传播延时master framemastertimedistancenext master framet_smt_ms 42,7sslave framet_sdistancest_sourcemaxrepeaterdelayrepeater delayrepeaterdelayt_msremotest data sourcepropagation delay(6 s/km)repeaterrepeaterT_reply = 2 x (6.0 x L + T_repeat_max x Nrep) + T_source_maxMVB帧间隔（1）发送间隔（2）接收间隔MVB介质分配（1）基本周期(T_bp)：12.5ms（2）T_spo：长度不固定，最短需保证一帧最长报文通信时间，最长等于T_bp，默认为350uS（2）周期相：过程数据（3）监视相：设备扫描，主权转移（4）事件相：消息数据（5）守护相：两个基本周期之间的缓冲MVB周期相特征（1）主要用于过程数据通信（2）总线主根据预先规划的