随着我国高速列车对信息控制和传输的要求日益提高,列车通信网络的结构逐渐复杂化,需要存储与传输的数据量也急剧增加,传统的列车通信网(TCN)已逐渐无法满足在特定环境下的数据控制与传输要求,而以太网在传输速率和网络带宽上已经具有明显优势。因此,如何将其应用于列车通信网络是现在的重点研究方向。本文研究内容基于“列车重联通信技术研发”项目,采用altera公司的Cyclone V SOC芯片设计开发硬件实验板,并对其关键技术(中断技术、DMA传输技术等)进行验证,为后面ETB协议的实现提供技术支持。软件开发采用ARM DS-5(V14.1)集成开发平台,使用C语言进行编程实现。其中通信协议采用2014年颁布的以太列车骨干网《IEC 61375-2-5》协议,在对ETB协议进行仔细研究后,实现列车网络初运行、常规运行以及通信重联功能,并在此基础上保证数据传输的实时性以及完整性。本文根据列车重联通信项目总体需求,结合ETB系统网络结构,设计使用FPGA、HPS及CPU硬件架构实现该项目方案。其中HPS功能模块主要在数据链路层,网络层及传输层,以及向应用层提供接口,在初运行阶段实现列车拓扑发现协议(TTDP),完成物理拓扑与逻辑拓扑的建立,以及ETBN节点及CN网络的编址,在列车常规运行阶段完成数据交换功能及五类数据的处理功能,并具备节点探测和异常检测能力,实现列车重联通信功能。结合ETB协议,主要完成了初运行模块设计,接口模块设计,帧处理模块设计,及重联模块设计。本项目的方案设计及关键技术已经验证符合项目要求,相关模块编程已基本完成,FPGA与HPS联调测试显示该通信系统可以正常运行,各个功能模块均能够满足需求。