随着我国铁路事业的高速发展，铁路技术的创新需求也愈来愈迫切，比如传统的GWM模块（全称是Gateway Module，即网关）基本没有故障检测机制，该模块出现故障后，列车的通信就会受到影响甚至不能进行通信，这样，列车的运行就可能会很危险，维修员必须在列车停止前进的情况下，关掉相应的电源，更换出现故障的模块，才能让列车正常运行。在这种情况下，模块的故障检测与维修很被动，也很耗时间，同时实时性很差，基于此，GWM模块的热备份技术就需要被设计出来，消除传统故障检测方法的弊端，实现模块故障检测的实时性，高效性和安全性。本设计采用PowerPC和FPGA作为设计平台，本GWM模块主要包括MVB模块（负责MVB总线通信，主要是车辆内通信），处理器模块（CPU，负责协调MVB总线和WTB总线通信），WTB模块（负责WTB总线通信，主要是WTB设备间通信），PowerPC主要负责完成CPU处理协议，主板搭载两块FPGA，一块负责MVB设备（多功能车辆总线设备）通信，一块负责WTB设备（绞线式列车总线设备）通信，实现各自总线的数据帧收发协议等。本设计采用FPGA与CPU互相检测的方式，即检测WTB设备或MVB设备故障时，使用CPU检测FPGA的数据或状态，如果出现不正常，则CPU判定对应模块发生故障；当检测CPU是否发生故障时，则使用两块FPGA共同检测，发现CPU通过系统总线发送的数据不正常时，判定CPU故障。本设计实现了WTB设备故障检测，MVB设备故障检测与CPU的故障检测，并针对检测到的故障进行实时切换，保证列车在不需要人为干预的情况下，实现列车的正常通信，同时也为列车顺利开到终点提供了大大的可能。