光纖can總線網(wǎng)絡(luò)的研究與實(shí)現(xiàn)

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1、重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文光纖CAN總線網(wǎng)絡(luò)的研究與實(shí)現(xiàn)姓名：鄒鄆申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：劉必晨20060529重慶郵電大學(xué)碩士論文摘要CAN(全稱為“ControllerAreaNetwork'’，即控制器局域網(wǎng))是一種串行、異步、多主機(jī)的通訊網(wǎng)絡(luò)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一”。由于CAN總線具有很高的實(shí)時(shí)性能，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于航空工業(yè)、工業(yè)控制、安全防護(hù)等領(lǐng)域。特別是近年來(lái)，由于芯片價(jià)格不斷下降，CAN成了炙手可熱的技術(shù)。目前世界上絕大多數(shù)的CAN網(wǎng)絡(luò)都采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)【71．光纖介質(zhì)使總線

2、節(jié)點(diǎn)無(wú)電流流過(guò)，可以去耦合，并且高速寬帶，能確保數(shù)據(jù)的安全傳輸[41。如果采用光纖來(lái)代替雙絞線，則可以提高CAN網(wǎng)絡(luò)的抗電磁干擾能力，擴(kuò)展傳輸距離，免受大氣或者化學(xué)腐蝕，降低運(yùn)行維護(hù)成本。所以為進(jìn)一步提高CAN網(wǎng)絡(luò)的性能、擴(kuò)展CAN總線的應(yīng)用領(lǐng)域，采用光纖作傳輸介質(zhì)十分必要。．‘本文首先在引入CAN概念的基礎(chǔ)上，從雙絞線CAN(Wire--CAN)總線網(wǎng)絡(luò)的缺陷和光纖優(yōu)良的EMC、衰減小等特性出發(fā)，詳細(xì)分析了雙絞線CAN總線的通信結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議【3】，通過(guò)改造CAN總線的物理層，提出光纖媒介的CAN總線信號(hào)傳輸方案，并給出具體接口電路

3、的設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)的邏輯控制由可編程邏輯器件CPLD完成【塒．通過(guò)本方案組建的3節(jié)點(diǎn)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了光纖CAN總線網(wǎng)絡(luò)，驗(yàn)證了CAN總線接1：3協(xié)議和接口電路的正確性，對(duì)進(jìn)一步改進(jìn)光纖CAN總線網(wǎng)絡(luò)具有參考意義?？傊c光纖媒介相結(jié)合是CAN總線自身發(fā)展的必然趨勢(shì)，具有現(xiàn)實(shí)意義和非常廣泛的市場(chǎng)前景。關(guān)鍵詞：光纖，雙絞線，CAN總線，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，CPLD重慶郵電大學(xué)碩士論文。Abstract，’I～‘CAN(ControllerAreaNetwork)，akindofcommunicationnetworkwhichi

4、sofserial，asyncb．ronismandmulti—host，isoneofthemostpopularfieldbus．Duetoitshiglllevelofperformanceonrealtime，CANbushasbeenextensivelyappliedinseveralfieldssuchasaviationindustry,industrialcontrol，securitydefensefieldandSOon．Especiallyintherecentyears，CANhasbecomeapopula

5、rtechnologybecauseongoingdecreasesofchipprice．Andithasbroad。prospects．Currently,themajorityofCANNetworktransmitsignalonwire．一However,itisfiberopticsthatCanrenderbusnodenonecurrentSOthatitcaIlbehi曲specdandbroadband,whiche11surethesecurityofthedigitaltransmission．Thus，ifs

6、ubstitutingwirewithfiber,therunningandmaintenancecostsareboundtobereducedbecausetheElectromagneticCompatibilityfunctionofCANnetwork‘couldbeenhancedtoextenditstransitdistancesandpreventtheinterferencefromatmosphericlayerandchemistrycorrosive．Therefore，itisnecessarytoempl

7、oyfiberastransitmediuminallefforttOimprovethenaturalcapabilityofCANfurtherandextenditsapplicableal-ea．’Based011theintroductionoftheCANconceptaswellasthefeatureofBrae·CAN，thisarticleanalyzesindetailthecommunicationstructureandtheinterfaceprotocolofCANbus，puttingforwardth

8、eprogramofCANBussignalonFiberOpticsbyrebuildingthephysicallayerofCANandprovidingthedetaileddesignofFOcircuit．T