随着地铁运输负载量的增大,列车速度不断提高,发车间隔也越来越短,这对列车安全性和可靠性提出了更高的要求。列车监测系统能够实现列车全线自动驾驶、超速防护以及故障分析和远程监控的功能,减少了人工控制的环节,提高了响应速度和可靠性。本论文以“广州地铁1号线国产化改造”为背景,全面实现了列车监测系统中央主控单元的国产化设计。基于对原有模块总线传输特性的研究,本设计选型了新的列车总线和车辆总线,在全面分析其静态服务性能的基础上对其协议策略的优化进行了深入的探讨。中央主控单元在结构上主要分为四个模块:CFSU主机、模块总线适配器、车辆总线适配器和列车总线适配器。主机使用PC104单板机加载uC/OS-Ⅱ实时系统进行任务调度,通过PC104总线与一块HDLC总线适配器、两块LON适配器连接,实现四个功能模块。其中HDLC适配器选用ARM7主控,以分区双口RAM的方式实现了与PC104总线的适配。而LON总线适配器选用了现有的成熟产品,并在主机访问流程上编写了接口。最后通过成品设备的多项组网测试,充分验证了列车监测系统中央主控单元整体的负载能力和可靠性,完成了国产化设计。