有源星型光纤CAN网络的数据传输系统的研究设计

在电磁干扰较强的工业现场环境下,为了提高数据传输的可靠性,以光纤作为数据传输介质的应用越来越广泛。目前以光纤作为传输介质的CAN总线的标准并没有形成,对各种CAN网络的拓扑结构和光纤CAN网络的特点进行了分析之后,提出了一种基于光纤的有源星型CAN网络的数据传输系统的设计方案。设计出数据传输系统的结构、硬件和软件,其中硬件主要包括用LPC2292作为CAN控制器,光纤收发模块的设计以及采用FPGA芯片作为有源耦合器的主控芯片,软件主要包括基于LPC2292微控制器实现CAN应用层协议和上位机监控软件的设计。通过四个CAN节点的实验的测试,系统具有良好的可靠性,同时验证了系统设计方案的正确性与可行性。     

燃料电池车分布式控制网络的研究

介绍了燃料电池电动车分布式整车控制系统的任务和组成，分析了各ECU节点的功能。讨论了车载光纤CAN分布式通信网络的设计，提出了基于有源星形耦合器的光纤CAN星形通信网络，并设计了一个基于CPLD的带CANH、CANL接口的星形耦合器。简要介绍了燃料电池车分布式控制网络的传送协议。装车试验表明燃料电池车分布式控制网络设计合理，取得了满意的控制效果。     

双环光纤CAN总线的自动保护倒换

为提高光纤CAN网络的可靠性，设计了高可靠性带有保护环的光纤双环CAN网络以及相应的fibel-CAN总线接口电路。着重设计了基于看门狗的光纤双环自动保护倒换电路。通过5个节点的fiber-CAN总线组网，验证了光纤双环CAN总线网络的可行性和自动保护倒换电路的正确性。     

光纤CAN总线自愈环网的研究

介绍了光纤单环网络的工作特点及其不足。为提高光纤CAN网络的生存性,设计了光纤CAN总线自愈环网。采用塑料光纤(POF)为传输介质,用波长为650nm的红光光电收发器件实现光/电转换。分析了CAN网络数据帧的结构特点,给出了基于CPLD的自愈接口电路的实现方法。通过组建车载光纤CAN总线自愈环网,证明该网络不但具有自愈功能,还能消除光纤CAN环形网络中的阻塞现象。     

CAN总线双环光纤网络设计

由于光纤自身的众多优势，CAN(controller area network)总线光纤网络已在汽车控制系统等具有恶劣环境的工业领域中得到越来越多的应用。本首先分析了CAN总线光纤网络可采用的几种网络拓扑结构的优缺点．讨论了光纤及其收发器的选择，开发了CAN总线的环型光纤接口并提出了双环网络的实现方案。     

光纤CAN环形网络的研究

由于光纤优良的抗电磁干扰能力、低损耗等特点,使光纤CAN网络在微波加热等复杂工业环境中得到越来越广泛的应用。在分析了CAN总线通信协议和光纤媒介拓扑结构的基础上,提出了一种基于LPC2292微控制器的光纤CAN环形网络的设计方案。采用光收发一体模块和2X2光分路器相结合的方式,设计了相应的接口电路和CAN控制器软件,并根据信号衰减和延时计算出网络可容纳的最大节点数。通过3个节点的光纤CAN环网实验,验证了该网络设计方案的有效性。     

CAN总线在现场总线控制系统中的应用

本文通过介绍CAN(Controller Area Network．控制器局域网)总线技术在FCS(Fieldbus Control System现场总线控制系统)中的应用。阐述了CAN总线设备的设计与实现，并简要说明了如何基于CAN总线来设计现场总线控制系统。     

软起动器控制网络中CAN总线的应用

基于CAN总线技术的软起动器与现场总线组成的控制网络，可以提高控制精度，节约能源，增长设备寿命。本文简要介绍了软起动器的CAN控制网络，给出了CAN通信的流程图，并且描述了CAN通信模块的设计。     

一种CAN总线光纤传输接口设计

在分析CAN总线双绞线和光纤传输特点的基础上,提出一种基于光纤收发一体模块及CAN总线控制器SJA1000的光纤传输接口设计方案;详细介绍光纤收发器的选取及传输接口的实现;根据光纤收发一体模块对信号源时钟提取的要求以及CAN总线的非破坏性总线仲裁的特点,设计了一种CAN总线信号编解码方法,并用FPGA加以实现;通过实际的通信实验验证了设计方案的正确性,并根据实验数据对CAN总线在两种介质下的传输性能作了比较.     

基于补偿机制的星型CAN网络拓扑结构实现

基于CAN总线的工作原理,阐述了CAN总线型拓扑结构在特定应用领域的不足,分析了CtuN总线采用星型网络拓扑结构的优势,着重研究了双绞线的基本特性及一种基于补偿机制的CAIN总线集线器,利用该集线器实现了CAN总线的星型网络拓扑结构.通过与某研究所合作项目的实际应用,验证了此方案的可行性.     

A new CAN-like field network based on a star topology

Because of the particular medium access technique they adopt, Controller Area Networks (CAN) suffer from an intrinsic drawback which severely limits the maximum bus length allowed at high bit rates.In this paper, a new proposal is presented, which is based on a star topology and enables to enlarge the CAN network extension more than 10 times or, equivalently, to increase the bit rate of the same factor. In the proposed scheme, a star coupler takes part actively in the arbitration phase by disabling on-the-fly all the nodes which lose the contention, so that the increased propagation delays can be dealt with properly.The new mechanism shows a behaviour that is very similar to CAN, thus a reasonable degree of compatibility with the original protocol and the technology of the existing devices can be preserved.     

CAN节点总线关闭状态下通信中断的解决方法

CAN总线通信中,当某一节点进入总线关闭状态后,不会与总线其他节点通信.针对这个问题,分析了节点从总线关闭状态转化为主动错误状态的条件,提出了采用模拟开关和电压基准主动实现这种转化条件的解决方法,解决了CAN节点恢复时间不确定的问题.     

CAN总线位定时和同步机制的设计与实现

在CAN总线中,位定时和同步机制保证了CAN网络的正常通讯,是CAN控制器设计的难点和重点之一。鉴于此,在深人研究CAN总线位定时和同步机制工作原理的基础上,提出了一种位定时和同步机制的设计方法,并给出了相应的结构框图,对各模块进行详细介绍。该设计用verilog HDL代码实现,在Quartus II 7．0环境中进行功能仿真。经分析,完全符合CAN2．0的协议规范,实现了位定时和同步的功能,从而验证了设计的正确性。     

智能传感器节点身份识别与故障处理方法研究

高速数据采集系统由通用的主控平台和大数据量的智能传感器网络构成。针对智能传感器节点多样化、不易于管理、在发生故障时容易影响整个系统安全等现状,提出了一种身份识别与故障处理方法,通过构建管理单元与智能传感器节点进行绑定,利用一组独立的管理总线将它们联系在一起,在不影响数据传输总线实时性的前提下,解决了大数据量智能传感器节点的身份识别与故障处理的问题。通过一个基于CAN总线的设计实例,证明了该方法的可行性,且结构简单,性能可靠,能够提高数据采集系统的扩展性和稳定性。     

基于CAN总线的容错冗余技术研究

CAN总线网络的可靠性历来是CAN总线网络设计时需要考虑的一项重要指标;CAN协议本身具有容错控制的功能,但是当网络信息负载较大时,网络容易出错,且CAN总线网络排除永久性故障的能力较差,不能满足对实时性和可靠性要求较高的网络需求;为了提高总线网络工作的可靠性,实现对CAN总线网络的实时控制,在传统冗余技术的基础上提出一种新型的CAN总线容错冗余技术;实验结果表明这种新型的CAN总线冗余技术在总线信息负荷较少的情况下能达到预期的效果。     

基于DSP的混合动力车辆综合控制系统设计

混合动力车辆已经成为汽车技术研究的热点,而总线通讯技术和分布式控制网络在汽车电子领域应用日益广泛。为实现混合动力车辆的能量管理和运动控制,设计开发了基于TI公司TMS320LF2407型号DSP的综合控制系统。在系统拓扑结构设计的基础上,实现了DSP片外存储单元的扩展,实现了通过CAN总线与整车分布式控制网络的通讯。实车实验表明,该综合控制系统能够实现对混合动力车辆实时性的驱动控制,硬件系统工作可靠,软件系统具有移植性;CAN总线通讯可以满足车辆实时性控制的要求。     

基于DSP的CAN总线转换器的设计

阐述了一种以TMS320LF2407A为核心，RS232、RS485和CAN总线之间接口和协议转换的设计方案，实现了这几种通用的串行总线之间的通信；叙述了总线转换器的功能、硬件设计、通信协议和软件设计。总线转换器的通信网络接口为多种异型总线之间的互联和构建比较复杂的总线型网络提供了一种解决方案。     

高低速CAN总线在汽车控制系统中的研究

采用TI公司的TMS320LF2402A作为微控制器兼作网关，构造高低速CAN通信控制网络，对汽车控制系统进行控制。阐述了CAN总线在汽车计算机控制系统中的应用情况，并指出高低速CAN总线网络作为一种极具潜力的控制器局域网，在汽车计算机控制系统中有着广阔的应用前景，并对当前国内外研究现状和DSP进行了简要介绍。