基于CANopen和μC-OS-Ⅱ的CAN網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)研究.pdf

1、CANopen協(xié)議作為CAN總線的一種應(yīng)用層協(xié)議，利用CAN總線實(shí)時(shí)性、可靠性的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化和通用性，在各種分布式工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中得到廣泛地認(rèn)可和大量的應(yīng)用。因此研發(fā)基于CANopen協(xié)議的現(xiàn)場總線通信設(shè)備，能夠促進(jìn)國內(nèi)業(yè)界對CANopen技術(shù)的關(guān)注，對于推動工控自動化領(lǐng)域自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的研究和發(fā)展，有著積極的意義。
　　 本文首先介紹CAN總線及其高層協(xié)議的發(fā)展歷程，并按照CAN協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)詳細(xì)分析CAN總線協(xié)議

2、和CANopen內(nèi)核的關(guān)鍵內(nèi)容，深入研究了CANopen協(xié)議中各種通信對象的功能及其實(shí)現(xiàn)方法。
　　 CANopen節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)以處理器MC9S12XF512為核心，并利用芯片內(nèi)置的MSCAN控制器連接雙通道光耦合器HCPL-2630和高速CAN收發(fā)器TJA1040構(gòu)成CAN總線通信接口電路。同時(shí)利用芯片的外設(shè)資源，設(shè)計(jì)外擴(kuò)了RS232通信電路、LCD液晶顯示電路、BDM下載接口等功能電路，共同構(gòu)成了CANopen節(jié)點(diǎn)硬件架構(gòu)

3、。軟件設(shè)計(jì)方面，在μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)中嵌入CANopen內(nèi)核功能，從而在處理復(fù)雜的多任務(wù)時(shí)，可以利用嵌入式系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度及管理功能，使得整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定可靠。整個(gè)系統(tǒng)的代碼遵循模塊化的設(shè)計(jì)原則，采用分層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)CANopen協(xié)議的功能，包括硬件驅(qū)動層、μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)層和CANopen通信協(xié)議以及設(shè)備行規(guī)應(yīng)用層。
　　 最后利用所設(shè)計(jì)的CANopen網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了通信實(shí)驗(yàn)，測試表明開發(fā)的CANopen節(jié)點(diǎn)符合CANop