GB-T 28029.9-2020 轨道交通电子设备 列车通信网络(TCN) 第3-1部分:多功能车辆总线(MVB)_第1页
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GB/T28029.9—2020部分代替GB/T28029.1—2011第3-1部分多功能车辆总线(MVB)Part3-1:MultifunctionVehicleB国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅲ 1 1 2 2 2 2 7 7 8 4.5EMD介质(可选) 5由介质决定的信号表示 5.1概述 6帧和报文 41 41 42 46 467.2主帧内容 467.3从帧内容 47 488介质分配 50 8.2周期轮询 9主权转移 Ⅱ9.1概述 9.2主权转移操作 9.3主权转移规范 9.4用于主权转移的监视数据帧 10.2链路过程数据接口 12.2MVB链路管理对象 12.3MVB服务和管理消息 Ⅲ ——将“Individual_Event_Response”修改为“Single_Event_Response”(见6.3.2,2011年版的 删除了MVB导引章节内容(见2011年版的A.3).●用等同采用国际标准的GB/T5013.●用等同采用国际标准的GB/T15629.2代替了I●GB/T16262.1—2006信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第1部分:基本记法规范(ISO/IEC8824-1:2002,IDT);●GB/T16262.2—2006信息技术抽象语法记法一(ASN.1规范(ISO/IEC8824-2●GB/T16262.3—2006信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第3部分:约束规范等同(ISO/IEC8824-3●用等同采用国际标准的GB/T●用等同采用国际标准的GB/T●用修改采用国际标准的GB/T●用修改采用国际标准的GB/T●用修改采用国际标准的GB/TV此结论根据6.2.2中公式T_reply[μs]=2×(6.0×2+3.0×2)+6.0计算所得。——将6.3.2中“Individual_Event_Response”修改为“Single_Event_Response”,全文统一。——将9.4.1中图63位0由“X”修改为“0”,因为在设备状态响应帧的格0表示设备有设备状态和过程数据的能力,置1表示为一特殊设备,图63表示的设备是被提——修改了7.4.2.1的注2中一3(*1110'B)为-3(*1101'B),因为一3的补码是1101。V—10链路层适配9主权转移介质分配8链路层控制帧格式和内容帧和报文介质连接单元接口冗余处理线路单元接口5信号表示帧编码/解码收发器接口冗余线路(可选)信号表示帧编码/解码层管理站管理61GB/T5013.1额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆第1部分:一般要求(GB/T5013.1—7424.1光缆总规范第1部分:总则(GB/T7424.1—2003,IEC60794-1-1:2001,MOD)GB/T15127信息技术系统间远程通信和信息交换双扭线多点互连(GB/T15127—2008,GB/T15629.2信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第2部GB/T16262(所有部分)信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第1部分:基本记法规范[(ISO/IEC8824所有部分)]GB/T18380.11电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第11部分:单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验试验装置(GB/T18380.11—2008,IEC60332-1-1:2004,IDT)GB/T18657.1—2002远动设备及系统第5部分:传输规约第1篇:传输帧格式(IEC60870-GB/T25119轨道交通机车车辆电子装置(GB/T25119—2010,IEC60571:2006,MOD)GB/T28029.2—2020轨道交通电子设备列车通信网络(TCN)第2-1部分:绞线式列车总线(WTB)(IEC61375-2-1:2012,MOD)IEC60304低频电缆和电线用绝缘的标准颜色(StandardcoloursforinsulationforlIEC60807(所有部分)频率低于3MHz的矩形连接器(Rectangularconnectorsforfrequencies2ISO:国际标准化组织(InternationaLMI:层管理接口(LayerManageMAU:介质连接单元(MediumAttachmentUnit)MVB:多功能车辆总线(MultifunctionVRIC:UIC编辑的国际交通中客车和货车互惠使用的规则(RegulationforthereciprocaluseofSDL:规范和描述语言(SpecificationandDescriptionLanguage)UIC:国际铁路联盟(InternationalUnionofRailways)3这些原语应被看作仅提供了语义描述,并没有隐含特定的实现或语言。在ANSIC语法中接口过程使用Courier字体定义。4定义服务或数据的类型在此表示。在指示过程中,触发调用的事件在此指明,用“when”开始。服务过程名及参数在此定义。在指示过程的情况,规定过程类型。区分输入参数、输出参数和返回参数“*”表示指向p_packet数据结构的指针,p_packet数据结构类型MD_PACKET输出类型ENUM8是8位枚举类型结果结果参数是可选的输出参数,用于表示调用的成功或失败,但不是服务必需的对AMI为AM_RESULT;对LMI为MD_RESULT;对LPI为LP_RESULT;对AVI为AP_RESULT。如果结果参数仅取以下两值,则可不必解释:xx_FAILURE(》0出错宜按过程模板之后列出的规则使用。虽然使用规则不是强制性的,但不遵知的结果注:本表中表示的数据结构为接口规范,它不宜与总线上传送的相同数据结构的格式相混淆,见3.3.5。5位0位02468b)基于ASN.1的文本式,编码规则在GB/T28029.2—2020中6.3中规定。023456789参数5:ARRAY[n]OF(下面的字段重复n次)参数5.1在图解式中,每行用于表示一个16位字,但在GB/T28029.2—2020第5章中,每行是8位。重复能被嵌套(见表2中的参数5.3)。表3消息文本式示例(对应于表2)6表3(续)parameterlINTEGER16,—16位的值。组来传送)parameter3UNSIGNED6,——该值在低八位位组中发送,但其低2位作为参数4par4ANTIVALENT2,—{UNIPOLAR4.16.parameter5.3STRING32——第三个参数为一字符串,(最多32个8位字符的数组);校准到16位字边界上的字符串;—-32个“0”字符组成的空字符串;——字符串的实际长度为“0”前有效字符}字段名首字母小写,其类型首字母大写。同一类型用作传送格式时,仅首字母大写;而用作C传送协议状态机按照GB/T15629.2(图2给出了状态转移图的一个实例。解连从启动(SETUP)状态开始,状态机可以转移到三种状态:解连(7这些状态间的转移过程见表4所示。当前状态动作下一状态(起动)(起动)Close_send(AM_CONN_TM根据表4,有三个事件导致SETUP状态转移到DISC状态:c)预定的超时条件(rep_cnt一个MVB总线应采用下列传输介质的一个或多个总线段构成:b)将光纤汇入总线的星形耦合器。8设备ESD电缆段连接器收发器/中继器光纤对ESD背板段(机箱)(网关)端接器OGF段一个MVB网络可由通过总线耦合器相互连接的多个单线总线段MVB设备应提供表5所列6种能力的一个子集。9表5MVB设备的能力能力说明设备被轮询时能发送过程数据且设备能接收其他设备的过程数据消息数据设备被轮询时能发送消息数据且设备能接收能力隐含了设备能执行实时协议且存在一个网络管理代理者用户应用程序可下载至设备。该能力隐含了设备具有消息数据能力设备能成为总线主。该能力隐含了设备具有消设备能访问至少一条其他总线(MVB或其他)设备状态、过程数据和消息数据能力,且只要时协议的总线就具有路由能力54.2.20类设备0类设备不必具备表5中的任何能力。4.2.42类设备4.2.53类设备4.2.64类设备4.2.75类设备5类设备可具有总线管理器能力。存在3种不同的设备连接:a)ESD:装配有可传送ESD信号的连接器的设备。见4.4。b)EMD:装配有可传送EMD信号的连接器的设备。见4.5。c)OGF:装配有可传送OGF信号的连接器的设备。见4.6。信号速率应为1.5×(1±0.01%)Mbit/s,采用曼彻斯特编码(BR=1.5MHz或1.5Mbit/s,a)发送器信号(TxS):此信号控制介质的电平,介质处于低电平(LOW)时为0;介质为高电平(HIGH)时为1。b)发送器使能信号(TxE):此信号为1时使能发送器。光纤传输无需此信号。对每种介质,定义c)接收器信号(RxS):此信号表示介质的状态。当传输线为低电平时此信号为0,当传输线为高电平时此信号为1。对于未定义的电平信号,接收器解释为高电平或低电平。当没有一个发RxSTxSRxSTxSTxERxSTxSTxEX设备1设备1端接器/偏置YpRRm设备n端接器/偏置设备2~n-1p抽头Rm说明:4.4.3.2ESD的标识一条ESD线路的两根导线应命名为Data_P(正线)和Data_N(负线)。4.4.3.4ESD端接器注:0.750V为无发送器激活时Data_P和Data_N标称电位差,实际使用时允许±10%的误差。ooR测试方法:在线路一端的端接器上加载差动幅值为4.0×(1±10%)Vp(1.414Vr.m.s)、频率为测量方法:对线路一端的端接器加载差动幅值为4.0×(1±10%)Vpp(中心值为0.0V)、源阻抗为注2:本测试方法详见GB/T15629.3。ESD采用两种节:b)ESD电缆的等电位接地线应标明为A.BUS_GND(用于A线)和B.BUS_GND(用于B线,当电缆的屏蔽层应不能用来替代Bus_GND。4.4.6.2ESD连接设备应通过独立的连接点连接到A线和(或)B线,如图7所示:——A线正(A.Data_P)和A线负(A.Data_N);——B线正(B.Data_P)和B线负(B.Data_N)。B.DataPA.DataPB.DataPA.DataP设备设备总线控制器孔式OOOO设备总线控制器设备总线控制器机箱图7ESD背板节(双线)a)每个设备应使用两个9针、符合IEC60807规定的公制螺纹的Sub-D9连接器插入电缆。这两个连接器分别称为连接器1(Connector_1)和连接器2(Connector_2);b)连接器应有与电缆屏蔽层连接的可导电的屏蔽外壳,在紧固时此屏蔽外壳与插座应有电气d)连接器(针式或孔式)应具有表6所示的引脚分布;e)连接器插座应标明“MVB-S1”和“MVB-S2”以标识ESD介质;g)连接器应具有图8所示的极性和布置;j)设备或机箱应通过连接器为每条线路提供一个容量为20.0mA~300.0mA、大小为5.0×保留B.BusGND可选TxEA.DataPB.DataP保留B.BusGND可选TxEA.DataPB.DataPB.DataPA.DataPA.DataN6Φ2dO3o乙图8ESD连接器的布置表6ESD连接器的引脚排列引脚定义123TxE,见4.3.3(可选)456789包含端接器的ESD连接器应分别标注“MVB-S1”和“MVB-S4.4.7.1ESD约定(导引)a)高电平(HIGH),此时Data_P上的电压信号U,高于Data_N上的电压信号Un,应对应于发送b)低电平(LOW),此时Data_P上的电压信号U,低于Data_N上的电压信号Un,应对应于TxS或RxS信号的低电平。高低高低高低低——低高图10ESD帧起始示例a)在驱动一个并联50.0pF电容的54.0Ω负载时,信号上升时间(10%~90%)应小于0.03BT在发送起始位之前,发送器应使线路为低电平(LOW)状态且维持至少125ns的时间,如图10高高低高低如图11所示。高低高偏置低帧结束低图11ESD帧结束(两种情况)●当线路驱动为低电平或线路无驱动且只有偏压存在时,如果电压差(Up-Un)小于—0.200V,则为低电平。4.5.2EMD拓扑段图12EMD介质4.5.3.3由介质引起的EMD衰减测量方法:对线路一端的端接器加载差动幅值为4.0×(1±10%)Vp(中心值为0.0V)、源阻抗为4.5.4EMD端接器线路应在其每个末端以0.5BR~2.0BR的频率范围内阻抗为Zw=120.0Ω电缆每米绞数不应小于12。a)对于A线(即使只使用一对双绞线):标记为A.Data_P和A.Data_N;b)对于B线(在两对双绞线都使用时):标记为B.Data_P和B.Data_N。所有电缆连接应保证导线和屏蔽层的连续性,其电阻应小于0.010Ω。在20.0MHz频率下测量时,连接器的引脚与屏蔽层之间的转移阻抗应小于0.020Ω,引脚与引脚之间的转移阻抗应小于0.002Ω。这些要求不适用于车辆之间的连接器。4.5.6EMD屏蔽设备应与其所连结的两个电缆节的屏蔽层相连。当设备移除时,应将两个电缆节的屏蔽层连接在一起,如通过连接器。设备应提供连接屏蔽层到设备地的方式使得在合适的位置实现屏蔽层接地,或者以所有外壳连接在一起的方式实现接地,如图13所示。图13屏蔽(单线总线段)4.5.6.2EMD屏蔽的不连续性在设备之间存在很大电压差的应用中,电缆节可以在一些选定位置上连接,但不建立连续的屏蔽,如图13。在这些位置上,可能采用非标准电缆以满足EMC要求,例如使用双屏蔽层电缆。4.5.7由介质决定的EMD接口4.5.7.1EMD单线连接设备应通过无源抽头连接到线路上。从引出点到收发器的残段长度不应超过10.0cm,见图14。A.DataPA.DataP收发器A1.DataP图14单线设备连接注:建议设备采用两个连接器连接,如图14所示。4.5.7.2EMD双线连接(选用)具有双线连接的设备应能连接到单线EMD段或者双线EMD段,如图15所示。A1.DataN此设计可防止传输线、引脚接点以及收发器引起的失效,但不能防止电缆断裂以及连接器拆除引起的失效。现场使用经验表明后者引起的风险很小。注2:在冗余线路宜使用独立连接器的应用中,存在4个连接器,连接器引脚输出宜与两个连接器连接方式相同,且在电缆节末端宜有相同的极性(同为孔式或针式)。图15双线设备连接到EMD4.5.7.3EMD连接器a)每个设备应使用两个9针、符合GB/T17562规定的公制螺纹的Sub-D9连接器插入电缆。这两个连接器分别称为Connector_1和Connector_2;b)连接器应有与电缆屏蔽层连接的可导电的屏蔽外壳,在紧固时此屏蔽外壳与插座应有电气d)连接器(孔式或针式)应具有表7所示的引脚分布;e)EMD连接器插座应标明“MVB-M1”(对于Connector_1)和“MVB-M2”(对于Connector_2)以g)连接器应具有图16所示的极性和布置;3OOO3连接器2图16EMD连线器布置表7EMD连接器的引脚排列引脚定义123TxE预留口,见4.3.3(可选)456789在无互换性要求时,设备可以按以下规则连接到电缆:Connector_1和Connector_2可以都在设备端安装孔式连接器,电缆端安装针式连接器。4.5.7.4EMD端接器的短接为连接总线段末端设备的端接器,连接器应短接以下引脚对:1-6,2-7,4-8,5-9,如图17所示。OoA0图17EMD端接器的短接EMD端接连接器应标记为“MVB-M1”(作为Connector_1插入)和“MVB-M2”(作为Connector_2尽管4.5.8只提到了线路单元A,但对线路单元B也同样适用。则设备引入的衰减在0.5BR和2.0BR频率时应小于0高—高低帧的起始低低高图18EMD帧起始示例4.5.10.1EMD发送器输出信号c)两个连续脉冲的正负稳态幅值之间的差值不应超过0.10V;e)输出信号的超调,不应超过其稳态幅值的10%;作为一个选项,发送器可以采用一种称为预加重(Pre-Emphasig)预加重幅值与稳态幅值的比值应在165%~235%的范围内;i)连续两个脉冲的正负稳态幅值差不应<10%稳态幅值时间/nsBT或图19EMD发送器脉冲波形示例高低图20EMD帧结束示例4.5.11.1EMD接收器测试信号(导引)接收器的特性是通过在连接点施加测试信号然后观测接收帧来测试的。两种观测接收帧的方式:低4a)如果差分线路电压(Up-Un)大于+0.200V,则为高电平;接收器应有50mV~0.25V的迟滞。随机数据位接收帧,在3×10⁶个帧中检测出的帧错误不应多于3个。帧64个随机数据位接收帧,在3×10⁶个帧中检测出的帧错误不应多于3个。1.400V)接收帧,在3×10⁶个帧中检测出的帧错误不应多于3个:a)加于设备地与Data_P、Db)加于Data_P和Data_N之间的加性准高斯白噪声,频率分布在1.0kHz~4.0MHz区间幅值当使用规定的介质材料时,光纤介质规范允许光纤总线通过星耦器覆盖达2000m的传输距离。发送器插座光纤对接收器插座图22光纤链路b)波长为840.0nm±30.0nm时测量,从连d)光缆振动测试应满足GB/T25119;e)光缆机械稳定性应满足GB/T7424.1(E3,E6,E8);f)光缆阻燃性应满足GB/T18380.11;g)光缆耐油性应满足GB/T5013.1;h)光缆标记应满足IEC60304。4.6.4由介质决定的OGF接口O图23光纤连接器4.6.5OGF测试信号(导引)LOW和HIGH分别对应RxS或TxS上的低电平和高电平。高低功率级高时间接收器阈值高低f)信号由低至高(10%~90%)的上升时间应小于10.0ns;g)信号由高至低(90%~10%)的下降时间应小于10.0ns;图25边沿抖动图26有源星耦器示例有源星耦器的输入和输出应遵循4.6.6和4.6.7中的空ABAB图27双星耦器示例第5章规定了对电介质和光介质均适用的信号表示。对两种介质造成的差异也做了说明。以下规范认为TxS信号和RxS信号均为理想的线路电平。单个数据位,即“1”和“0”,应按如下规则在位元中编码,如图28所示:“0”“0”位元“1”位元高低a)整个位元为高应编码为“NH”;b)整个位元为低应编码为“NL”。“NL”“NH”图29非数据符编码5.2.5起始分界符主帧应以一个起始分界符作为起始。该分界符称为主起始分界符,包含以下序列:{起始位,“NH”,“NL”,“0”,“NH”,“NL”,“0”,“0”,“0”},如图30所示。图30主起始分界符从帧应以一个起始分界符作为起始。该分界符称为从起始分界符,包含以下序列{起始位,“1”,“1”,“1”,“NL”,“NH”,“1”,“NL”,“NH”},如图31所示。高“1”5NH4NL7NLNH图31从起始分界符5.2.6终止分界符发送器应在帧最后一个位元后发送一个终止分界符。依据介质的不同,终止分界符分别是:a)对于ESD介质,添加一个“NL”符号后停止发送,如4.4.9.4规定;c)对于OGF介质,添加一个“NL”符号后停止发送。高高低“0”“1”“1”高低0.75BT+125图32EMD介质终止分界符示例当RxS信号维持低电平的时间长于0.75BT+0.125μs时,解码器应认为存在终止分界符。解码器应在帧结束后忽略任何脉冲信号,直到检测到下一个起始分界符。5.2.7有效帧(定义)解码器应识别有效帧,有效帧由以下几部分依次组成:a)起始分界符(见5.2.5);c)终止分界符(见5.2.6)。图33OGF介质有效帧示例解码器可以通过解码起始分界符来检测信号的正确极性,但若极性错误则解码器可能不能自动翻转信号。为定义定时:———帧结束定义为终止分界符之前最后一个由高至低或由低至高的跃变。5.2.8线路闲置的检测解码器应能检测到线路处于闲置状态。5.2.9碰撞的检测解码器应具有区分线路闲置和碰撞的能力。5.2.10发生错误时的接收器行为如果检测到碰撞,解码器应忽略该线路上所有的帧,直到接收到下一个主帧分界符。34所示。图34信号时滞-—置位:f)在输入边沿和输出相应边沿之间引入的延时不应超过3.0μs,且最大延时和差值应小于0.20BT(不含g)适用情况)];h)当发送器连续激活时间超过超时T_jabber_all[此时间等于该段上任一设备发送最大长度帧编码解码编码解码编码解码编码解码图35单线连接的中继器示例解码b)其后为16位帧数据(见7.2.1);c)其后为8位校验序列(见6.1.3)。(1+8)位(1+8)位B16位图37主帧格式c)在每64个数据位后或当帧数据只有16或32位时在帧尾添加一个8位的校验序列(见6.1.3)。从起始符D(1+8)位16位D32位s64位S校验序列s8位帧数据64位64位sDCSCS5DDDBE0图38从帧格式应通过一个或多个8位校验序列保护帧。数据内容应按64位的代码字(对较小的帧用16或32位代码字)处理,不含起始分界符和终止分校验序列应以被其保护的16位、32位或64位数据的循环冗余校验(CRC)计算。得到的7位余数应用一个偶校验位扩展。全部8位应取反发送。示例:余数用偶校验位扩展EDt_mm(1+8)位(1+8)位D说明:t_ms——从主帧到响应主帧的从帧之间的时间间隔;图39报文定时T_mT_m对于给定的总线,T_reply是指在主设备测量到的从主帧结束到为响应此主帧而发送的从帧开始T_reply是可配置参数,其告诉主设备在未接收到从帧或遭最近的数据宿设备中继器十中继器十主帧T_repeat中继器延时访问延时应答延时距离图40应答延时示例对于给定总线T_reply按线路传输延时和中继器传输延时之和的两倍,加上最坏情况下从设备延T_reply=2×(6.0×L+T_repeat_max×Nrep (2)示例:b)从帧最迟在源设备最大响应时间(T_source_maxMSDF地址X图41源设备帧间间隔6.2.4目的设备帧间间隔目的设备应忽略在其接收到的上一个主帧结束后超时时间(T_ignore)之后传送的所有从帧,如图42所示。F图42目的设备帧间间隔超时T_ignore的缺省值应为T_reply_def=42.7μs。6.2.4.2扩展应答延时模式下帧间间隔成大于T_reply_def:a)将超时T_ignore设置成大于T_reply_def的设备应将其设备状态字的ERD(扩展应答延时)b)配置变量T_safe应设置为等于所有连接到总线上的设备的T_ignore中的最大值;c)如果给定总线上的所有设备的T_ignore=T_reply_def,则配置变量T_safe应设置为等于T_reply_def。主设备应在前一主帧起始后不迟于T_alive=1.3b)当可能存在碰撞或对发送主帧响应存在寂静时,在前一主帧起始T_reply(无冲突或期望的静止)(无冲突或期望的静止)MSDF地址X上一主帧(任何情况下)数据(X)图43主设备帧间间隔碰撞在类型为一般事件响应(General_Event_Response)、组事件响应(Group_E注:干扰可能使得主设备把寂静视为碰撞。这会导致在错误路径上的事件搜索。解码器可帮助区分干扰和碰撞。设备地址应为12位。设备地址不应为0。逻辑地址应为12位。逻辑地址不应为0。主帧应携带16位数据字。(1+8)位0404图44主帧内容16位字中前四位应为数据帧类型判断符(F_code)。后12位应表示地址或F_code规定的参数。4位的F_code限定了后12位且表明了要接收的从帧的长度。F_code应按表8进行编码。源(位)响应0(由应用决定)预设为宿的12345保留6保留7保留89一般事件(参数)保留保留消息数据消息数据从帧应每次发送1位、2位、4位、8位或16个16位数据字。数据字中最高有效位应首先发送(数据字被当作一个16位无符号整数,首先发送的位偏移量为0)。数据字应从0开始编号,如图45所示。SSDWORD0WOSSDWORD0WO最高最低图45从帧中数据字排序主设备应通过发送过程数据请求帧(Process_Data_Request),即F_code取值是0~4之一的主帧,(16位,32位,64位,128位或256位)图46过程数据报文过程数据应以主帧中12位逻辑地址和指定过程数据长度的F_code标识(见7.2.2)。在过程数据请求帧中标识的过程数据的宿设备,应以一个不可分割的操作将被主帧寻址的设备应以消息数据响应帧(Message_Date_Response)响应。消息数据响应帧格式如a)前4位定义了通信模式:c)随后4位定义了协议类型:实时协议的协议类型在10.3.4定义;d)随后12位指定源设备的地址;(主帧)链路报头(40位)(从帧)—3(“1101”B)。每个能进行消息数据通信的设备应有一对队列,其中一个用于发送消息数据(发送队列,Send_主设备应通过监视数据请求帧(Supervisory_Data_Request)从设备请求监视数据或向设备发送监视数据。监视数据请求帧是使用以下F_code代码的主帧(附加的12位在相应条款里说明):主权转移请求(Mastership_Transfer_Req监视数据响应帧(Supervisory_Data_Response)应携带16位帧数据,如图48所示。这些位在定义主权转移响应(Mastership_Transfer_Resp介质访问应由一个总线管理器来控制。总线管理器是在一个轮回时间内保持对总线的控制的主注1:为同步,可使用2的幂作为分母来划分控制过程的周期,且时长在1ms~2ms范围之间。例如:1.042ms(16×60Hz),1.250一个基本周期应分为4个相,如图49所示:周期相227图49基本周期主设备应使用监视相进行设备扫描(见8.4)和主权转移(见第9章)。特征周期应等于基本周期乘以2的n次方,但不应超过1024T_bp,见式(4): a)周期数据通过其特征周期T_ip(i)进行排列。b)一个循环将具有相同特征周期的周期数据编成一组,其名称与特征周期为基本周期的倍数相●1024个基本周期,如果T_bp=1ms;d)基本周期编号为BP(j),其中:e)一个轮回定义为宏循环的数目,在轮回结束后应发生主权转移。在每一个宏循环之后链路监f)一个循环可分成若干个由多个基本周期组成的子循环。Cycle_n有n个子循环,例如Cycle_图50宏循环结构示例 总线上设备地址中最高有效位不同的设备构成一个组。这个组由组地址标识。组地址表征为G={M,C}:——M为设备地址中不相同的最高有效位的个数;—C是地址中公共的最低有效位所表示的二进制数。一个事件巡回收集在其开始时挂起的给定优先级的所有事件请求。主设备应通过发送一般事件请求帧来开始事件巡回。一般事件请求帧定义了:a)这是一个新的事件巡回而不是上一巡回的继续{新巡回};b)要求应答{立即应答};c)该事件巡回的两个事件优先级之一{高优先级或低优先级}。一般事件请求帧寻址组{M=12},即所有可能存在的4096个设备。当设备接收到与事件标识符响应帧的F_code和地址相符的事件读取请求帧时,应清除相应的主设备应在T_reply时限内区分响应事件请求中出现的a)正确:收到了正确的16位从帧(见如果在事件巡回终止的过程中同一事件被报告了两次以上,则主设8.3.4用于事件仲裁的监视数据帧一般事件请求帧应包含4个4位的字段,如图51所示:位0~3为F_code=9;——ET=“0001”B:低优先级事件巡回(低优先级);最后4位保留。1001000000000图51一般事件请求帧格式主设备应通过由3个字段构成的组事件请求帧(如图52所示)轮询属于组{M,C}的设备:a)位0~3为F_code=13;c)其余的位定义了组地址C。01110ABCDEF掩码(不关心)图52组事件请求帧(M=6,C=ABCDEF)如图53所示:a)位0~3为F_code=14;b)随后12位定义了单个设备的地址。100AAAAAAAAAAAA图53单个事件请求帧a)一般事件请求{立即回答};c)具有与自身12位设备地址匹配的地址的单个事件请求。事件标识符响应帧应为16位从帧,其内容包括4位的F_code和其后12位地址,如图54所示。图54事件标识符响应帧从设备不应在其事件标识符响应帧中使用下述F_code:除了用主起始分界符替换了从起始分界符之外事件读取响应帧的格式可以与从帧的格式相同。8.4设备扫描所有设备应提供一个可被轮询的、包含一个指示设备状态的16位字的源端口。8.4.1.2设备状态请求主设备应以设备状态请求帧轮询设备状态。设备状态请求帧是F_code=15的监视数据请求帧,且包含12位设备地址,如图55所示。1111AAAAAAAAAAAA图55设备状态请求帧从设备应以设备状态响应帧响应设备状态请求帧。设备状态响应帧是监视数据响应帧,包含图56所示字段。TTTT能力公共标志图56设备状态响应帧前4位应定义设备基本能力:4位特殊字段取决于能力字段。区分4种特殊字段:a)1类设备;b)具有消息数据能力的设备;c)具有总线管理器能力的设备;d)具有网关能力的设备。1类设备应以能力字段置“0000”响应,如图57所示。00000000能力公共标志图571类设备的设备状态设备状态字的以下两位固定为:———SER=0(无预留服务可能);——FRC=0(无强制可能)。能够按照TCN实时协议进行消息数据通信的设备应以位3置“1”响应,如图58所示。0XXXXXX能力公共标志图582/3/4/5类设备的设备状态具有总线管理器能力的设备应以位1置“1”并设置特殊字段中的4个数据位响应,如图59所示:——AX1:位4,周期扫描表中实现密钥(Actualisation_Key)的次最低有效位;——AX0:位5,周期扫描表中实现密钥的最低有效位;——ACT:位6,如果设备已实现并处于成为主设备的状态,则置位;-MAS:位7,如果设备是当前主设备,则置位。01XX能力公共标志图59具有总线管理器能力的设备的设备状态具有网关能力的设备应以位2置“1”响应。如果设备同时具有总线管理器能力,特殊字段应与总线管理器特殊字段相同,如图59所示。如果设备是没有总线管理器能力的网关,则设备应按图60所示设置特殊类字段:——STD:位4,置“1”表示静态干扰(远端总线断开);——DYD:位5,置“1”表示动态干扰(例如列车初运行);———RV6:位6,为0(保留);———RV7,位7,为0(保留)。0X1x能力公共标志图60具有网关能力的设备的设备状态设备公共字段包含以下8位:——LAT(LineATrusted,信任线A):如果此报文的主帧是在线A上收到则应置位,如果是在线B上收到则应复位;——SDD(Some_Device_Disturbance,设备干扰):发生设备故障(例如ROM或RAM校验和错误)——ERD(Extended_Reply_Delay,扩展应答延时):如果T_ignore>T_reply_def则应置位,否则—FRC(forceddevice,强制设备):如果有任何端口被强制则应置位,——DNR(Device_Not_Ready,设备未就绪):如果设备未工作(例如应用程序未运行)但能在总线——SER(SystemReserved,系统设备扫描率宜为每512.0ms扫描64个设备。总线配置应由实现索引(Actualisation_Index)标识。实现索引标识其版本,并在每次加载新版本时加1。总线配置也可由15位的实现密钥(Actualisation加载新版本到总线管理器时加1(如果使用)。实现密钥的两个最低有效位可用作实现索引。如果另一总线管理器的实现索引等于主设备实现索引或比主设备实现索引大1,则主设备应假定每个总线管理器应持有一个包含所有其他总线管理器的循环列表,该列表称为总线管理器列表。总线管理器的状态在图61中以SDL语法描述。a)具有总线管理器能力(BA=1);c)其实现索引等于当前主设备实现索引或比当前主设备实现索引大1(模4)。否否是否是否是否是是9.3.3主权转移超时9.3.3.1轮回持续时间一个轮回的持续时间应为1024ms的倍数,且不应超过256×1024ms。T_standby应等于:——T_alive×2×(1+rank_in_ba_list),对于已配置的总线管理器;——或T_alive×2×(ba_adr+15),对于未配置的总线管理器;-—或无穷大,对于禁用的总线管理器。Talive是主帧之间的最大间隔时间;——rank_in_ba_list是设备在总线管理器列表中的排列次序;——ba_adr是总线管理器的设备地址。T_find_next应等于T_reply。T_interim应等于T_reply。9.4用于主权转移的监视数据帧9.4.1设备状态报文主设备应通过发送设备状态请求帧读取被提议的主设备的设备状态,以检查被提议的主设备是否激活并正确配置。设备状态请求帧如图62所示。3图62设备状态请求帧(由当前主设备发送)被提议的主设备应以设备状态响应帧响应,如图63所示。01xx能力公共标志图63设备状态响应帧(由被提议的主设备发送)当前主设备应发送主权转移请求帧。如图64所示,该帧包含:———F_code=8;——被提议主设备的地址或自身地址(转移主权给自己时)。图64主权转移请求帧(由当前主设备发送)主设备或被提议的主设备应以主权转移响应帧响应。主权转移响应帧是监视数据响应帧,如图65如果ACP=1,表示总线管理器接受了主权;如果ACP=0,表示总线管理器拒绝了主权。b)位1~位15包含了提议主设备的实现密钥(如果未使用则为0)。图65主权转移响应帧(由提议主设备发送)10链路层接口10.1链路层分层MVB链路层接口应提供3种服务,如图66所示:a)链路过程数据接口(LPI),其提供一组存储过程数据的端口。此接口在GB/T28029.2—2020的第6章规定,本部分只规定MVB专属参数;b)链路消息数据接口(LMI),其为消息数据提供一组供上层(网络层、传送层、会话层)使用的队列。此接口在GB/T28029.2—2020的第6章规定,本部分只规定MVB专属参数;c)链路监视接口(LSI),其为链路层配置和总线监视提供服务。此接口专用于MVB,在10.4规定。图66链路层分层过程数据接口在GB/T28029.2—2020第6章中规定。以下规定MVB专属参数。数据集的长度应限制到256位。地址4095的数据集应为同步和时间分配而保留。链路消息数据接口在GB/T28029.2—2020第6章中规定。以下规定MVB专属参数。“SZ”字段指示的最大长度为27(32个字节一链路报头5个字节,其中包含1个字节用于“SZ”字链路监视接口专用于MVB。以下接口过程的参数格式未明确。但是,宜采用GB/T28029.2—2020第本服务通过可用表9的形式过程读写的数据结构定义:定义可能的结果列于表10。常量0成功12错误的命令序列MVB状态(MVB_Status)对象描述了链路层的静态参数每个设备应有一个具备表11所列属性的MVB状态对象。表11MVB状态对象标识MVB软件版本,推荐采用以下格式:xxxx-Vz.z16位设备状态的拷贝设置设备上主帧和从帧之间延时的超时,为1μs的倍数;32位计数器,每次线A的线路受扰信号置位32位计数器,每次线B的线路受扰信号置位GB/T28029.9MVB控制(MVB_Control)对象控制链路层的静态参数和动态参数。此结构发送时不做每个设备应有一个包含表12所列参数的MVB控制对象。表12MVB控制对象设备在总线上的地址,高4位=“0000”B(如果软件可修改)使用的超时T_ignore的值,为1μs的倍数;缺省值(t_ignore=0时)T_reply_def=42由MVB链路层执行的命令(仅对于总线管理器)使能总线管理器(仅对于总线管理器)失效总线管理器(仅对于总线管理器)切换到新的周期扫描表(=1)。当总线管理器再次(仅对于总线管理器)在请求之后的宏循环结束时将主权转移给总线管理总是信任线A,即使该线受扰(sla=slb=0时,无动作)总是信任线B,即使该线受扰(sla=slb=1时,正常冗余操作)复位线A的帧错误计数器(cla=clb=0时,无动作)复位线B的帧错误计数器(cla=clb=1时,复位两个帧错误计数器)MVB设备(MVB_Devices)对象包含设备列表及设备状态列表,此列表按地址升序排列,指示每-—在最新一次设备扫描中读取的设备状态。每个总线管理器应有一个包含表13所列属性的MVB设备对象。表13MVB设备对象设备列表中的设备编号设备12位地址(高4位=0)设备16位设备状态的拷贝与应用有关的此结构的校验和。此代码字在结构中的偏移量为0拷贝到AX1和AX2扩展应答延时操作中,此值应大于或等于在此设置中2.0msT_bp此数目为512)“0000”H无事件查询“4000”H高优先级事件查询“8000”H事件查低优先级事件查询“C000”H事件查高、低优先级事件均查询单位为微秒的T_bp。(推荐值为1000、1250、1042、宏循环的数目1:扫描所有设备的地址未使用未使用未使用未使用偏移地址(从checkword0开始)表的长度等于offset_RSL-of表14(续)未使用(offset_RSL=offset_PL)偏移地址(从checkword0开始)表的长度等于offset_BAL-of偏移地址(从checkword0开始)偏移地址(从checkword0开始)指出设备扫描分配列表的位置(未使用)已知设备的列表设备的12位地址(前4位最高有效位=0)11个元素的数组,每个元素对应11个可能的循环中的一个偏移量(从周期扫描表的开端开始),指示表的第一个地址的位置11个列表的数组,每个包含循环尺寸[cycle_size]值的数组,(cycle_size是此表与下一列表之间的偏移量)每个包含:被发送主帧的F_code(任意值)每个包含:表14(续)环(n)的帧数(该表重复两次,其长度为upplist的1/2)offset-bus_administrators_list_offset),每个包含:F_code=8(主权转移就绪)MVB报告见表15。表15MVB报告定义通过调用如下类型的预定功能向应用提交报报告的数值应按表16所示编码给出。表16LS_V_REPORT编码常量1收到的帧数达到6552623(仅对于总线管理器)设备列表改变4(仅对于总线管理器)设备反复发送同一事件信号5已收到同步6●单播消息(点对点);这些服务在GB/T28029.2—2020第6章中定义。WTB和MVB公共服务在GB/T28029.2—2020第8章规定。第12章定义MVB专属服务。连接到MVB的每个站应实现一个只读的MVB状态对象。连接到MVB支持总线管理器能力的每个站应实现一个只写的MVB控制对象。b)使用一个已加载的轮询表。连接到MVB支持总线管理器能力的每个站应实现一个只写的总线配置对象。总线配置对象包含b)指示正常情况下宜存在哪些设备的已知设备表;连接到MVB支持总线管理器能力的每个站应实现一个只读MVB设备对象。MVB设备对象包含当前设备及其设备状态的列表。12.3MVB服务和管理消息12.3.1MVB链路服务本服务读取MVB状态,即站所连接的MVB链路层状态。12.3.1.1.2呼叫读MVB状态呼叫读MVB状态数据结构见图67。图67呼叫读MVB状态数据结构{12.3.1.1.3应答读MVB状态应答读MVB状态数据结构见图68。mvb_hardware_name:STRINmvb_software_name:STRIN图68应答读MVB状态数据结构Reply_Read_Mvb_Status::{bus_idDevice_Status定义如下:{{ba{{}GB/T28029.9—2020 ——特殊设备-1类设备——1=已实现——非总线管理器的网关GB/T28029.9{——未用=0 —设备未就绪(如未初始化)——保留服务(该站当前由经营者保留)}本服务设置总线管理器参数,尤其是:a)使能/禁止总线管理器;b)使总线管理器切换到新的周期扫描表;c)使总线管理器转移主权。在无总线管理能力的设备中,该服务仅用于选择性接收。呼叫写MVB控制数据结构见图69。图69呼叫写MVB控制数据结构Call_Write_Mvb_Contr{bus_id{aofaof (仅BA)总线管理器使能} 应答写MVB控制数据结构见图70。图70应答写MVB控制数据结构读取总线管理器发现的总线上设备及其设备状态列表。呼叫读MVB设备数据结构见图71。图71呼叫读MVB设备数据结构{}应答读MVB设备数据结构见图72。devices_list:ARRAY[nr_{bus_id{示例:Split816在第一个字节中包含Cycle_8分分解列表仅需要8个周期完成,而Cycle_16分解列表需要16个周期完成,因此Cycle_8分解列表重复2次。有关。每个表的长度由其偏移值和下一个表的偏移值之差确定。一个MVB管理器表示例在表17中。如果下列规范与10.4.6规定的MVB规范有出入,以后者为准。12.3.1.4.2呼叫写MVB管理器呼叫写MVB管理器见图73,MVB管理器列表示例见表17。known_devices_list_busadministrators_list_ocyclenoffset(countecycle_nARRAY[cycle_size=cycle_n+1_offset-cyclenUpperLowerCount::=R{upper_countUNSIGNECall_Write_Mvb_Administrator::=RE{bus_idmacro_cycles{NOEVENTSbasic_period{known_device_list_offsetUNSIGN ——本结构的校验和(与用户有关),偏移值为0最高位置1表示在主权转移响应帧中发送剩余15位。——主设备释放控制权(如被请求)之前一个宏循环的时长,——主设备保持控制权期间宏循环数(1024ms整数倍) 设备表中第一个地址位置的偏移值(从checkword0开始);设备表长度是该偏移值和reserved_list_offset的——等于periodic_list_offset(表长=0)——第一个循环中第一个F_code+地址的偏移值(从check_word0开始),表长是本偏移值和Bus_administrators_bus_administrators_list_offUNSIGNED16,——总线管理器表第一个地址位置的偏移值(从check_word0开始)deivce_scan_list_offsetUNSIG用)UNSIGNED16,——虚偏移值,指示扫描表的长度,并指ARRAY[nr_devices]OF——已知设备列表{{{{known_device_list_of 周期扫描表从此开始,包括可能的11个循环,每个循环——11个表,每个循环一个。循环长度是该表与下一表偏split_32_64ARRAY[64]OFUp{bus_administrators_list_offsdevice_addressUNSIGNE表17MVB管理器列表示例值内容Checkword(未用)actualisation_key(最低2位为实现索引)macro_cycle(未用,1024ms)保留保留保留保留Known_Devices_List偏移量(“024”H=36)未用(Known_Devices_Listsize=“036”H—“024”H=9字)Periodic_List偏移量(长度=“B36”H—“036”H=1664)Bus_Administrators_Lis设备“002”H(9个设备组成的列表第一项)表17(续)值内容Cycle_16Cycle_1024为空)设备“ODE”H(最后一个设备)Cycle1offset(地址=“36”H+“20”H=“56H”,长度=0)Cycle2offset(地址=“056”H,长度=0)Cycle4offset(地址=“056”H,长度=0)Cycle8offset(地址=“056”H,长度=0)C

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