嵌入式CAN應(yīng)用層協(xié)議控制器研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)前自控技術(shù)不斷發(fā)展，深入滲透到了生產(chǎn)和生活各個(gè)領(lǐng)域。作為主流的現(xiàn)場(chǎng)總線，工業(yè)控制局域網(wǎng)CAN(Controller Area Network)總線具有非常廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展更是指出工業(yè)控制網(wǎng)發(fā)展的新方向，即現(xiàn)場(chǎng)總線與工業(yè)以太網(wǎng)間的相互融合。 CAN總線應(yīng)用中主要集中在簡單的數(shù)據(jù)鏈路層接入方案，而高性能現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備通常具有應(yīng)用層協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制網(wǎng)絡(luò)工程需要。在工業(yè)控制網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)階段，本課題設(shè)計(jì)具有一定的工

2、程應(yīng)用價(jià)值和研究意義。 本文簡要介紹了CAN應(yīng)用層協(xié)議CANOpen協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)和嵌入式控制網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，選用32位ARM處理器LPC2294作為最小系統(tǒng)平臺(tái)，在該平臺(tái)上使用開放代碼實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，嵌入CANOpen應(yīng)用層協(xié)議棧。本文提出了一個(gè)可實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)與CANOpen應(yīng)用層設(shè)備間通信解決方案，針對(duì)數(shù)據(jù)交換過程中關(guān)鍵的傳輸可靠性和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性問題，分別提出了多幀單一交換協(xié)議和基于循環(huán)隊(duì)列的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新策略。并從CANO

3、pen協(xié)議實(shí)現(xiàn)和嵌入式系統(tǒng)程序開發(fā)的角度闡述了設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。最后給出實(shí)際的調(diào)試過程，并對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)。 該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線之間的數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)化和傳輸過程，使用戶通過以太網(wǎng)卡可以直接訪問現(xiàn)場(chǎng)總線儀表和控制設(shè)備。同時(shí)在主從結(jié)構(gòu)CAN總線中，實(shí)現(xiàn)CANOpen協(xié)議規(guī)定的部分應(yīng)用層操作。由于使用嵌入式平臺(tái)，該系統(tǒng)具有體積小、低功耗、安裝方便的特點(diǎn)，在工業(yè)控制網(wǎng)工程中有一定的實(shí)用價(jià)值。 目前，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用與開