基于CAN-USB總線的數(shù)控機床通訊技術研究.pdf

1、在現(xiàn)代制造業(yè)中，開放式數(shù)控系統(tǒng)較好地適應了當今市場多品種，中小批量的生產方式，并且已逐漸成為現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的一個重要趨勢。南京四開電子企業(yè)有限公司生產的SKY2006NA機床數(shù)控系統(tǒng)就是一種開放式數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的運動控制器采用由美國DELTATAU公司生產的PMAC卡，通過插入PC機主板上的PCI插槽與PC機進行通信，以串口的方式與交流伺服驅動，操作面板和其他輔助設備相連接。由于PC機主板上PCI插槽數(shù)目有限，不利于數(shù)控系統(tǒng)功能的進

2、一步擴展；同時，與下位機之間的通信方式也不利于實現(xiàn)生產自動化和信息網(wǎng)絡化。
　　為了在數(shù)控通訊系統(tǒng)建立簡潔、可靠、高效的聯(lián)系，本文結合廣泛適用于工業(yè)生產現(xiàn)場的現(xiàn)場總線--CAN總線和當今數(shù)據(jù)傳輸主流技術之一的USB技術，提出了一種基于CAN總線和USB的通訊互連方案，設計CAN-USB模塊通過PC機上USB接口與PC機相連接，通過CAN_H和CAN_L兩條信號線搭接到CAN總線上，使得PC機形成一個CAN智能節(jié)點，通過該模塊可以實

3、現(xiàn)底層設備與PC機之間的相互通信。
　　首先研究了CAN2.0B協(xié)議和USB協(xié)議，根據(jù)協(xié)議規(guī)范建立了二者之間的通信架構，選用USB控制芯片CY7C68013A和CAN控制器SJA1000，詳細分析芯片工作原理及相關引腳功能，搭建硬件平臺，并使用單片機開發(fā)工具KEILC對硬件平臺進行了通信實驗。使用QuartusII軟件中的SOPCBuilder工具，將USB和CAN兩個IP核嵌入到由FPGA構建的最小嵌入式系統(tǒng)中，同時對接收濾波功