列车通信网络(TCN,Train Communication Network)是传输列车控制、状态检测、故障诊断及旅客服务等信息的高性能综合系统。符合国际标准的列车通信网络设备有着重要的社会意义与广阔的应用前景。本课题的目的是:设计实现符合IEC-61375标准的基于嵌入式构架的TCN网关。嵌入式平台选定Motorola专为电信和网络市场设计的高性能双核微处理器MPC860以及具有良好实时性能的Vxworks操作系统。本文首先介绍了TCN网络的体系结构,然后在分析IEC-61375协议的基础上对网关设备进行关键模块的划分。基于网关数据通信的特点,设计了实时、简单、可靠的共享RAM总线仲裁机制,并利用特有缓冲区保证数据集的读写完整性;另外根据协议的要求采用差分曼彻斯特码帧收发器有效地保证了通讯的抗干扰性能,完成数据链路的正确传输。通过冗余切换保障列车在故障情况下的通信不受中断;对RS-485总线电路进行分析并设计特定的滤波电路以满足信号要求。最后对MPC860外围(包括存储器、串口、网口、实时时钟以及显示控制芯片)接口电路实现以及VxWorks的特点进行了讨论,并结合显示控制芯片描述了驱动程序的开发流程,在此基础上介绍了中文输入法的设计思想。本课题研究的意义在于打破了国外对TCN网关设备的技术垄断,推动了国内列车电器化的发展,为国内研究和发展自己的列车通信网络设备打下了一定的基础。