基于无线通信的铁路机车信号接收系统设计随着铁路信号技术的进展和广泛应用，铁路机车信号已成为提高铁路区间和车站通过能力，增加铁路运输经济效益、改善铁路职工劳动条件的一种现代化管理手段和进展前沿的科学技术。机车信号系统通过接收地面铁路信号设备发出的指令信息，经过处理，利用灯光设备显示给司机，从而实现列车的运行方向、运行速度、运行间隔等的控制。本设计是基于无线通信的铁路机车信号接收系统，该接收系统主要采纳了一片 A/D 转换器、一片 CPLD 和一片单片机组成。其中 A/D 转换器完成铁路机车信号的信号采集，将采集后的数字量送入CPLD 中，CPLD 将完成机车信号的译码和控制信号产生等功能，单片机作为系统的 CPU，主要完成整机的控制和通信功能。一、系统硬件结构设计本机车信号接收系统由 A/D 转换电路、CPLD 电路、单片机电路、LCD 显示电路、电源电路以及串口通信电路组成。RS-232 接收相应的数据转化成 TTL 平传送给单片机的串口缓冲数据寄存器 SBUF，实现串口通信。A/D 转换器采样机车发送系统发送来的机车信号，以数字量形式送入 CPLD 中，CPLD具有可编程的特点，在其内部可实现译码和控制信号产生等功能。单片机实现整机控制与通信，LCD显示器作为主要显示输出端由单片机实现控制。其机车信号接收系统硬件电路框图如图 1 所示。1.A/D 采样电路设计本系统 A/D 采样为关键部分，对于整个系统的精度有着举足轻重的作用，A/D 采样部分应采纳 8位或更高位的转换器，本系统选用了 ADC0804，ADC0804 为逐次逼近比较式全 MOS 型 A/D 转换器，它可以提供 8 位的转换精度和 640kb/s 的转换速度，片内有三态数据输出锁存器，与微处理器兼容。2.CPLD 电路设计CPLD 产生于 20 世纪 80 年代末期，内部至少含有：可编程逻辑宏单元、可编程 I/O(输入/输出)单元、可编程内部连线。这种结构特点，也是高密度可编程逻辑器件的共同特点。本系统中 CPLD 采纳了 ALTERA 公司的可编程逻辑器件 EPM7128AETC100-10，作为 MAX7000 系列产品，该器件具有高阻抗、电可擦等特点，可用门单元为 2500 个，管脚间最大延迟为 5ns，工作电压为+5V。3.单片机电路设计单片机是本系统的核心组成部分，本系统选用了 Atmel 公司的 AT89C51，AT89 系列单片机是Atmel 公司的 8 位 Flash 单片机系列。它以 8031 为核心，片内含有 Flash 存储器，和 8051 系列单片机是兼容的系列。此外 AT89...
