随着国内城市化建设步伐的加快,各大城市为了缓解交通拥堵,响应政府发展清洁能源交通工具的号召,都在加紧着轨道交通的建设。然而,由于早前国内轨道交通列车技术的落后,大部分地铁列车都是从国外进口且在技术上完全依赖于国外,尤其是列车诊断系统。运营多年后,列车诊断系统很多原有设备都已老化失效甚至有部分设备都已停产,这使得对其的维护成本非常昂贵。因此,对地铁列车诊断系统的国产化设计迫在眉睫。本论文基于“广州地铁4号线列车诊断系统国产化”课题,完成了地铁列车诊断系统中央控制单元的国产化设计。在深入剖析诊断系统网络结构及总线协议后,本论文保留了原有诊断系统选用的总线类型,主要对中央控制单元的软硬件进行了设计。中央控制单元CCU是整个诊断系统的核心,主要包括列车级ARCNET总线模块、车辆级结合HDLC协议的RS485总线模块、与ATO通信模块以及与车载显示屏通信模块。本论文采用了ARCNET通信控制器COM20022I构建列车级ARCNET,总线环形网络,实现列车级的通信；选用了一款具有8路通道的HDLC通信控制器SAB82538构建CCU在车辆级与各子系统设备的通信网络；采用了串口加RS422通信芯片实现CCU与ATO以及车载显示屏通信在物理层上的连接,而在数据链路层上则分别采用了BISYNC通信协议和自定协议；深入分析了诊断系统总线通信实时性,CCU的通信实时性进行了优化设计最后对CCU通信功能进行了测试,测试结果充分验证了本论文所设计的地铁列车诊断系统中央控制单元达到了国产化改造的要求。