列车通信网络(TCN)是符合IEC61375国际标准的列车网络,TCN作为列车通信网络标准之一,具有明显的优势,由绞线式列车总线(WTB)和多功能车辆总线(MVB)组成。网关是这两种网络的纽带,是WTB网络的载体,也是MVB网络中级别最高的5类设备,包含了大部分的TCN信息。国外厂商对列车网络及控制技术进行了垄断,相应的设备也己经开发成熟。而我国对列车控制网络的基础研究和开发应用相对较晚,网络设备和核心芯片目前仍需进口,直接导致网络维护难、费用高等问题。因此,加强基础理论性的研究,真正从底层掌握核心技术,开发出具有自主知识产权的产品,对于推动我国列车通信网络的建设,以及机车国产化的进行有着重要的意义。本文以网络高级设备TCN网关为切入点深入研究,研究工作主要围绕网关中WTB初运行与MVB总线管理器展开。TCN网关整体设计思想采用自上而下的EDA设计方法,电路逻辑实现采用Verilog HDL硬件语言描述,而软核硬件采用Altera公司的FPGA+NiosⅡ软核处理器来实现。通过研究与验证证明了对标准理解的正确性。在MVB、WTB分层设计上,采用自下而上的设计思想,利用SOPC技术设计自主知识产权的总线访问IP核;利用功能强大的Avalon总线结合NiosⅡ软核处理器,定制专用的处理器核心芯片,实现应用层的WTB初运行与MVB总线管理功能。在前述研究成果的基础上,结合现有多节点、具有MVB从设备接口的车载检测系统,验证MVB总线管理器应用的功能,并完成多个WTB节点初运行的试验。