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1、第22卷第16期電子設(shè)計(jì)工程2014年8月V01.22No.16ElectronicDesignEngineeringAug.2014機(jī)載CAN總線節(jié)點(diǎn)的模塊化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)朱寶增,黎明也,嚴(yán)華,管慧明(上海微波設(shè)備研究所上海201802)摘要:為了滿足機(jī)栽設(shè)備通用化、模塊化的應(yīng)用需求。文章結(jié)合某型機(jī)載設(shè)備的工程實(shí)例,給出了CAN總線的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和應(yīng)用層的通信協(xié)議,并根據(jù)系統(tǒng)中不同種類模塊的特點(diǎn),在原有成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了兩種CAN總線底層節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計(jì)方法,最后介紹了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時(shí)應(yīng)注意的1"-3題。該方案經(jīng)過長(zhǎng)期的應(yīng)用檢驗(yàn),可靠性高,維修簡(jiǎn)便.達(dá)到了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
2、關(guān)鍵詞:CAN總線;模塊化設(shè)計(jì);機(jī)栽設(shè)備;通信協(xié)議中圖分類號(hào):TN79+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674—6236(2014)16—0151—04nodulardesignandimplementationofairborneCANbusnodeZHUBao-zeng,LIMing·ye,YANHua,GUANHui—ming(ShanghaiResearchInstituteofMicrowaveSquipment,Shanghai201802,China)Abstract:Inordertosatisfytheapplicationrequirementsofai
3、~omeequipmentuniversal、modular,thecombinationofacertaintypeofai~omeequipmentengineeringexamples,givesthesystemdesignschemeofCANbusandthecommunicationprotocolofapplicationlayer.Accordingtothecharacteristicsofdiferenttypesofmodulesinthesystem,basedontheoriginalmaturityoftechnology,putsforw
4、ardthedesignmethodofsoftwareandhardwaretwoCANbusnode,finallyintroducesthequestionsofthedebuggingsystemshouldpayattention.Theprogramthroughtheapplicationofthelong-termtest,hi【shreliability,easytorepair,thesystemmeetsthedesignrequirements.Keywords:CAN-bus;modulardesign;ai~omeequipment;comm
5、unicationprotocol隨著電子技術(shù)水平的日益進(jìn)步,系統(tǒng)設(shè)計(jì)朝著模塊化、示。系統(tǒng)采用非對(duì)稱型主從式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),上位機(jī)選擇的是帶通用化的方向發(fā)展。而在模塊數(shù)量多達(dá)幾十個(gè)的機(jī)載設(shè)備系有CAN接口的計(jì)算機(jī)主板,作為CAN總線網(wǎng)絡(luò)中的主節(jié)點(diǎn),統(tǒng)中。模塊的控制與數(shù)據(jù)傳輸也面臨到新的挑戰(zhàn)。采用傳統(tǒng)其它模塊單元為從節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)數(shù)超過20個(gè)。從節(jié)點(diǎn)按功能類離散I/O的控制方法勢(shì)必增加設(shè)備量,系統(tǒng)布線復(fù)雜且調(diào)試型分主要有兩種形式,一種是以微波器件為主的模塊,主要不便.可靠性不高,因此廣泛采用總線設(shè)計(jì)方法,并行總線雖用于功能控制,諸如接收、變頻、本振源等,這種模塊內(nèi)部均具有速率高的特
6、點(diǎn).但不適應(yīng)于模塊布置相對(duì)分散的系統(tǒng)有一些受控單元,需要數(shù)字控制,如開關(guān)、數(shù)控衰減器、故障中。而傳統(tǒng)的串行總線(如UART串口)是一種低數(shù)據(jù)率和點(diǎn)檢測(cè)模塊等等,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一款通用CAN總線控制板,該板對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),難以支持相對(duì)復(fù)雜設(shè)備的功能操作。核心器件是一款帶CAN接口的微處理器,能完成與上位機(jī)20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的現(xiàn)場(chǎng)總線具有通信網(wǎng)絡(luò)化、互聯(lián)的參數(shù)傳輸和對(duì)受控單元的譯碼控制。另一種是以信號(hào)處理簡(jiǎn)單、開放的特點(diǎn)。因此在工業(yè)控制中得到了廣泛應(yīng)用,特別為主的模塊。主要用于數(shù)據(jù)處理,如干擾源模塊等,板上的處是CAN(ControllerAreaNetwork)控制
7、器局域網(wǎng)配置靈活、幀理器以rI1公司6000系列的DSP為核心,但該款芯片不含結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳輸速度快且可靠性很高,廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)CAN接口。系統(tǒng)選擇了一款獨(dú)立的CAN控制器作為該模塊械、機(jī)器人、數(shù)控、醫(yī)療器械等行業(yè),被公認(rèn)為是最有前途的的CAN接口。將其接人CAN總線網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場(chǎng)總線之一【l1。因此,在機(jī)載系統(tǒng)模塊間數(shù)據(jù)通信采用CAN系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議以CAN2.0A幀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),總線的方案,可以根據(jù)不同種類模塊的特點(diǎn),在原有技術(shù)基數(shù)據(jù)率為500Kb/s,最大可支持1Mb/s,支持廣播和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳礎(chǔ)上,通過精心設(shè)計(jì)和器件選型,以最小的