CAN总线控制器IP核设计实现

CAN总线是一种成熟的串行通信总线,它具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率高、维护成本低、实时性强、很好的开放性及数据兼容性等优点。CAN总线这些众多的优点使其广泛应用于工业自动化控制等领域。其应用的广泛性则进一步对CAN总线IP提出了需求。同时以IP实现的CAN总线控制器所具有的通用处理器访问接口,良好的可移植性等优点使其可以集成于各种嵌入式SoC设计中。本论文从CAN总线的规范和特点出发,提出了CAN总线控制器IP核的特点并定义了其功能,采用Verilog语言设计实现了CAN总线控制器IP核的功能,最后通过仿真和FPGA原型验证,证明了设计实现的正确性。目前CAN总线控制器IP核已经应用于SOPC和SoC的嵌入式应用设计中。     

CAN总线控制器IP核设计实现

CAN总线是一种成熟的串行通信总线,它具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率高、维护成本低、实时性强、很好的开放性及数据兼容性等优点。CAN总线这些众多的优点使其广泛应用于工业自动化控制等领域。其应用的广泛性则进一步对CAN总线IP提出了需求。同时以IP实现的CAN总线控制器所具有的通用处理器访问接口,良好的可移植性等优点使其可以集成于各种嵌入式SoC设计中。文中从CAN总线的规范和特点出发,提出了CAN总线控制器IP核的特点并定义了其功能,采用Verilog语言设计实现了CAN总线控制器IP核的功能,最后通过仿真和FPGA原型验证,证明了设计实现的正确性。目前CAN总线控制器IP核已经应用于SOPC和SoC的嵌入式应用设计中。     

一种低成本嵌入式互联系统的设计与实现

为了在不改变原有网络结构的情况下，将现场总线控制系统改造为基于以太网的分布式控制系统，研发了基于ARM体系结构的STR912FW44嵌入式微控制器的低成本嵌入式CAN-Ethernet网关。STR912FW44采用ARM966E-STM内核，集成了以太网控制器和CAN总线控制器。该嵌入式CAN-Ethernet网关采用嵌入式TCP/IP协议栈与以太网中的设备进行通信，并利用STR912FW44集成的CAN控制器与CAN总线上的终端进行通信。在通信过程中，STR912FW44进行TCP/IP协议和CAN协议之间的转换。经现场验证，该网关较好地完成了两种网络之间的协议转换和数据通信。     

基于CAN的现场总线通信控制器研究

本文介绍了CAN总线的主要性能及特点，并结合自行开发设计的现场总线智能模块和通信控制器提出了CAN总线在实际工业应用中的总体结构，同时给出了CAN总线协议转换器的硬件设计方法和通信协议。     

嵌入式Ethernet/CAN网关接口设计与驱动

针对现场总线的应用,提出了以控制器MCP2515作为CAN总线硬件扩展接口的以太网/CAN总线嵌入式网关解决方案.这种方案可实现以太网和CAN总线的数据交互,同时给出了嵌入式Linux下CAN设备驱动程序的开发方法.     

贝加莱X20PLC作为控制系统通信网关的应用

本文以真空镀膜自控系统为应用背景,详细介绍了贝加莱X20系列PLC作为通讯网关在该系统中的应用。以RS485数据通信方式采集中频电源、真空计、流量计和分子泵等150余台设备的相关数据,并采用虚拟网络计算机(VNC)技术实现了远程独立监视和控制,同时还通过Profibus-DP现场总线和以太网TCP/IP接口实现与镀膜线其他设备的无缝链接。     

基于PROFIBUS现场总线的可编程逻辑控制器监控网络的实现

在分析现场总线技术的基础上，主要论述了基于PROFIBUS现场总线技术的可编程逻辑控制器(PLC)监控网络的实现及上位机用户监控程序的组态和运行。文中首先以可编程逻辑控制器及其网络的理论为基础，构建基于PROFIBUS总线的可编程逻辑控制器监控网络系统，实现了对电梯群控实验模型、挖土机模型和输料线模型等现场实验对象的控制；同时使用WinCC组态软件实现了对下位机的监测和控制，并完成了对现场数据的实时采集和处理。     

基于控制网络的多协议通信适配器的设计

随着控制网络的发展,越来越多的具有不同串口接口的现场设备需要与不同协议的总线进行通信的问题日益凸显,该设计以W78E58B单片机为主控制器,以CAN控制器SA1000与PCA82C250作为CAN总线接口模块,以Profibus专用智能协议芯片SPC3组成Profibus-DP总线接口模块,以MAX3162作为串口RS232/RS485/RS422电平转换芯片,设计了集成CAN总线与Profibus-DP总线到RS232/RS485/RS422串口接口的多协议通信适配器,并对其硬件电路与软件进行了设计.该装置能够实现具有任何一种标准接口RS485\RS232\RS422的工业现场设备到任何一种现场总线Profibus-DP总线、CAN总线的通信任务.实际证明该装置运行稳定、可靠.     

基于DSP的CAN总线系统的开发应用

现场总线代替传统的总线是当今总线的发展趋势。本论文讨论了基于现场总线中的一个代表——CAN总线在数字信号处理系统中的模板开发设计问题,重点论述了如何在接口板上用CAN总线控制器SJA1000和基于TMS320系列DSP组成CAN总线系统的方法。。     

基才CAN总线的监控系统设计

鉴于目前基于RS-485通信的监控系统的一些问题，本文阐述了用微控制器P87C591和现场总线技术实现基于CAN总线的监控系统，还详细说明了RS-232与CAN总线转换器和基于CAN总线的云台控制器的硬件、软件的设计。通过分析得出该监控系统的特点，并指出其可推广应用于其它测控领域。     

贝加莱X20PLC作为控制系统通信网关的应用

本文以真空镀膜自控系统为背景,详细介绍了贝加莱X20系列PLC作为通讯网关在该系统中的应用。以RS-485数据通信方式采集中频电源、真空计、流量计和分子泵等150余台设备的相关数据,并采用虚拟网络计算机（VNC）技术实现了远程独立监视和控制,同时还通过Profibus—DP现场总线和以太网TCP／IP接口实现了与镀膜线其他设备的无缝链接。     

四通道隔离CAN通讯模块设计

针对CAN总线通讯系统对实时性和可靠性的要求,文章设计了一种基于CPCI总线的四通道隔离CAN总线通讯模块;该模块与现有的同类CAN总线设备相比,在成本和电路集成度上具有明显的优势;该模块在硬件上采用了单片FPGA来实现CPCI接口以及4个独立的CAN控制器逻辑,并且使用了4个隔离的CAN收发器CTM1051同时实现电平转换与电气隔离;在固件设计中,分别采用PCI总线IP核和CAN总线IP核来实现PCI接口和CAN总线控制器;在软件设计中,按照模块技术要求来设计设备驱动程序、仪器驱动程序和软面板;经实验测试表明,该模块的位宽容忍度范围为±5%、采样点特征值为75%并能连续正常工作3小时以上,具有良好的性能指标和可靠的四通道数据收发功能。     

以太网现场总线的跨平台网络通信

核聚变装置EAST极向场电源控制系统由三层网络组成WINDOWS监测层、QNX实时控制层、现场总线执行层.其中现场总线层负责采集大量现场设备的状态并将其传递给实时控制层和监测层.本文描述了以太网现场总线控制器与QNX和WINDOWS不同操作系统之间的一种跨平台网络通信.实践表明基于MODBUS TCP/IP协议,利用SocketAPI建立的套接字使现场总线同时与两种操作系统之间进行通信是完全可行的,而且是高效的.     

以太网现场总线的跨平台网络通信

核聚变装置EAST极向场电源控制系统由三层网络组成:WINDOWS监测层、QNX实时控制层、现场总线执行层。其中现场总线层负责采集大量现场设备的状态并将其传递给实时控制层和监测层。本文描述了以太网现场总线控制器与QNX和WINDOWS不同操作系统之间的一种跨平台网络通信。实践表明基于MODBUSTCP/IP协议,利用SocketAPI建立的套接字使现场总线同时与两种操作系统之间进行通信是完全可行的,而且是高效的。     

LPC2292的伪中断与伪中断处理

引言 工业以太网具有比现场总线更好的性能,正处于不断发展完善当中,因此研制基于工业以太网的设备具有很好的市场前景.本文设计的嵌入式控制器采用了基于ARM7TDMI-S的微控制器LPC2292[1-2].控制器的底层与现场总线CAN相连,向上与Ethernet/IP工业以太网相连.为提高可靠性,应用了冗余控制技术,备有一个一模一样的冗余控制器.通过LVDS接口,控制器与冗余控制器相连,并相互在线监测.同时,本文采用了嵌入式实时操作系统μC/OS-II[3].     

基于CAN总线的数控系统设计

CAN总线是现场总线领域很有发展前途的一种通信技术。介绍CAN总线的特点及CAN总线器件,根据开放式数控系统的特征,提出基于CAN总线的数控系统体系结构。描述系统的总体结构方案及运用数字信号处理器(DSP)和CAN总线控制器组成位置控制卡的结构原理。     

基于ARM的CAN总线智能节点的设计

CAN总线是一种应用广泛的实时性现场总线,提出了基于具有ARM7TDMI内核的32位微控制器的CAN总线智能节点设计方案。详细介绍了ARM控制器(LPC2294)的特点、智能节点的结构以及系统软件设计,同时结合现场实际使用给出了硬件抗干扰措施。     

在现场总线控制器中实现网络通信的研究

现场总线控制系统,正以迅猛的势头快速发展,己成为目前世界上最新型的控制系统.本文是在MCU上实现TCP/IP协议,形成一个结合嵌入式系统的现场控制器.从而实现了嵌入式设备方便的接入Internet,降低了构成系统成本,是嵌入式设备接入Internet的一种尝试.本文详细描述了在现场总线控制系统中实现TCP/IP协议的过程.     

S3C44B0X芯片的CAN总线接口设计

随着CAN现场总线应用领域的不断扩展,在布线复杂,电磁干扰强,实时通信能力要求高的环境下需要高性能的数据处理结点.S3C44B0X芯片有低功耗、低成本、高性能的特点,但不具有CAN总线接口功能,限制了在其CAN现场总线领域的应用.本文在研究CAN2.0协议的基础上,采用MCP2510总线控制器扩展S3C44B0X芯片的CAN总线接口功能,实现CAN总线数据的发送与接收.该设计可应用于ARM7架构的芯片,构成CAN结点.     

现场总线技术的发展与工业以太网综述

本文分析了现场总线技术的现状以及发展方向，并就工业以太网作为今后现场总线技术标准的可行性进行了详细的论述，同时对TCP／IP与以太网相结合的问题进行了阐述，并提出了工业实时Ethernet即Ethernet/IP的概念以及应用前景。