CAN总线技术的实验研究

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现场总线技术已经越来越多地应用于工业现场。CAN总线更是以其高效率、低价位、高可靠性等独特优点而受到工业界的广泛重视,并已被认为几种最有前途的现场总线之一。目前,国内外针对CAN总线的应用研究比较多,但是还没有能够从本质上反映CAN总线主要技术的专门的实验系统,对CAN总线技术的实验研究还不够充分,这在很大程度上阻碍了CAN总线技术的推广和发展。因此,对CAN总线基本/本质技术的深入实验研究具有十分重要的意义。本文在设计开发CAN总线实验系统的基础上,对CAN总线的主要技术进行了深入的实验研究。  首先,在分析CAN总线主要技术的基础上,提出了CAN总线技术实验研究的总体方案。在总体方案中,制定了实验研究的目标、明确了实验项目规划的总体思路并给出了具体的规划实例;根据实验研究规划,构建了CAN总线实验系统的总体硬件结构和软件结构,为具体的硬件和软件设计确定了方向。  其次,设计了CAN总线实验系统的具体硬件和软件。对系统及节点的硬件设计作了详细描述,给出了具体的电路原理图及相关说明。其中重点讨论了以微控制器C8051023、CAN控制器SJA1000和收发器82C250为核心的节点主体通信电路的设计。根据实验实现的需要,建立了具体的软件模型,给出了主要软件功能模块的实现流程,为CAN总线技术的实验实现奠定了坚实的基础。  最后,设计并完成了能够体现CAN总线主要技术的关键实验项目。在CAN报文优先级产生与检测、CAN节点报文发送等待时间的确定以及CAN总线错误模拟与错误帧检测的实现中,都建立了有效的方法或算法,取得了良好的实验研究效果。  所开发的实验系统已投入教学实践,教学效果良好。
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