基于PowerPC的机车监控显示系统设计与实现

摘要

近年来，我国的高铁事业发展迅速，对机车上的安全监控设备提出的功能性和可靠性要求也不断提高。LKJ2000作为保障列车安全运行的监控记录设备，对减少列车运行事故的发生，促进机务管理等有着显著的效果。但随着电子技术的日益发展和铁路行业对系统安全要求的不断提高，作为这个系统的人机交互部分，即基于X86架构的显示系统已不能很好的满足需求，其发热量大，结构存在缺陷，因此，有必要研制出一种新型的机车监控显示系统，以解决基于X86架构的显示系统的不足，达到更高的显示性能和可靠性。而嵌入式系统领域微处理器的性能和集成度的不断提高、嵌入式操作系统的不断完善以及制造工艺的不断成熟也为研制新的显示系统提供了保障。
　　 文章首先分析了嵌入式技术的发展现状和趋势、PowerPC架构的技术特点以及机车监控系统的发展形势，比较了国内外机车安全监控系统的优缺点，分析了X86架构的显示系统的缺陷和隐患，以及新型机车监控显示系统在设计上的可行性。然后，针对我国铁路运营不断提高的对机车安全性、稳定性等方面的要求，设计了基于PowerPC处理器的机车监控显示系统，硬件上采用MPC5121作为处理器，集成需要的工业接口，并采用CPLD来做系统的逻辑控制器，软件上采用嵌入式Linux2.6.24版本的操作系统，最终完成了硬件设计、Linux系统的移植以及设备驱动的加载，实现了要求的各项功能，改善了基于X86架构的机车监控显示系统的不足，提高了机车监控显示系统的性能和可靠性。
　　 在样机生产出来后，以铁路行业对产品的指标为指导，对样机进行了高低温测试和EMC等其他性能测试，结果表明系统优化了人机交互操作界面，具有较强可靠性，能提高机车监控管理效率、。