一种矿用硬件CAN总线中继器设计

针对煤矿现场设备因节点多、距离长而需要对CAN总线信号进行中继放大的要求,以及常用的软件CAN总线中继器存在数据帧延时、丢帧、功耗大、速率无法自适应等问题,设计了一种矿用硬件CAN总线中继器。该中继器主要由D触发器、异或门和CAN收发器组成,其中D触发器用于控制电平信号传输,异或门用于产生D触发器翻转所需的脉冲信号,CAN收发器将数据接入CAN总线网络,从而实现CAN总线信号透明传输。仿真及试验结果表明,矿用硬件CAN总线中继器能准确传输CAN数据帧,有效提高总线电平,改善信号质量,提高通信距离。与软件CAN总线中继器相比,该中继器具有功耗低、延时小、不丢帧、速率自适应等优点,适用于煤炭工业领域对数据帧延时、功耗等要求较高的CAN总线网络。     

CAN总线在石油仪器组合导航系统中的应用

基于DSP + FPGA结构的石油仪器组合导航系统中CAN总线系统设计,为了使数据能够在整个CAN总线网络协调、有效、快速、稳定的传输,提出了一种使用FPGA作为CAN总线节点结构中的核心处理器的设计方法;CAN控制器采用具有SPI接口的MCP2515,利用FPGA实现MCP2515的初始化、数据的发送和接收,实现了DSP处理器的CAN总线扩展应用;该方法由于把CAN节点控制的大量的工作交给FPGA实现,DSP只需要对FPGA中CAN数据接收FIFO和CAN数据发送FIFO进行读写操作,即可完成CAN总线的数据读写操作,大大减轻了DSP的数据处理压力;试验测试及产品应用表明,该设计有效、稳定可靠、可扩展性好,易于修改和移植,具有较强的工程实用价值。     

基于LabVIEW的虚拟车身CAN总线节点设计

为研究汽车车载CAN总线节点网络控制功能,通过对大众PASSAT1.8车身CAN总线系统的数据测试得该系统网络控制是以控制数据帧和状态数据帧的传输实现;选用通用CAN总线接口卡,上位机采用LabVIEW编程,设计虚拟左前门控单元节点模型样机;经实验表明,基于PC平台的虚拟车身CAN总线节点可替代实体车身CAN总线节点来实现原车网络控制功能,具有较强的开放性与灵活性,并可为车载CAN总线系统网络设计、测试与教学提供支撑.     

CAN总线分布式采集模块的优化设计

为了满足智能汽车对多路车载传感器的数据采集和数据可靠传输的需求，在CAN通信的标准帧中添加应用层协议，以“点名-应答”机制实现了一主多从的数据传输，并利用C8051F060内部的定时器实时监测总线上主节点下发点名指令和从节点应答的时间间隔，解决了传输链路在受到外部干扰后导致的数据包长短帧、节点延迟响应和故障节点异常离线等传输错误。采集模块采用单片机控制16选1的模拟开关ADG706和模/数转换器AD7667,实现对16路传感器数据的采集。最后经过多次测试验证和监测总线上的数据，CAN总线上传输速率达500 kb/s,可挂载32个从节点，并且每个节点可单独采集16路传感器数据，满足智能汽车对缓变信号的采集需求。     

一种适用于煤矿安全监控系统的CAN总线应用层通讯协议

针对煤矿安全监控系统中的CAN总线通讯，提出了一种适用于该系统的应用层通讯协议。通过对CAN2.0B帧结构的分析，根据监控系统的通讯要求对扩展帧的报文标识符的各位进行了定义，用来存放通讯中的控制信息，而8字节长度的数据场可以全部用来存放通讯数据，进而提高了通讯效率。基于管道技术设计了支持多线程通讯的应用层通讯协议，实现了监控系统中的命令和数据并行传输。基于帧号和位图进行数据包的拆分与重组，解决了由于CAN总线本身的短帧结构所造成的大数据量传输困难的问题。最后对通讯过程中的控制协议及其帧格式的构成进行了简要的阐述。     

基于STM32的多串口并行传输系统设计

针对工程控制系统中多串口并发通信的需求,设计了一种以STM32F429为核心的多串口并行传输系统。该系统充分利用了处理器内部的8个串口和网络接口资源,串口利用DMA方式在缓存中循环接收,解决了并发接收时查询或中断接收方式可能导致的数据帧丢失以及处理器时间占用较多的问题;针对不同的协议帧,采用了超时判断的方式,避免了一旦串口接收数据长度不正确后导致的后续接收问题;网络传输采用了lwIP协议栈。该设计实现了同时采集7路读卡信息,并通过1路串口或网络向上位机上传数据的功能,测试表明多串口并发传输无数据帧丢失现象。该系统无外接串口扩充电路,减小了整个电路的体积,提高了系统的可靠性和稳定性。     

CAN总线应用匹配设计

控制器局域网（CAN）总线是一种应用广泛的串行现场总线,它支持多主系统,具有较强的抗干扰能力和实时性。介绍了CAN总线应用的通用网络拓扑结构一总线型拓扑结构,提出了应用中要进行匹配设计的方法,即总线终端电阻匹配,分支节点个数、电阻与总线长度匹配,位速率、总线长度与电缆特性匹配,支线长度与布线间距匹配,总线收发器选择和软件匹配等、设计方法,达到提高CAN总线传输效率、提高抗干扰性的目的。     

基于远程操作的多路信号采集与开关控制系统设计

针对航天器地面集成实验系统设计中的实际需要,提出了一种多路信号采集和开关控制系统;详细介绍了多路(模拟和数字)信号采集的硬件设计,信号在传输中的开关控制和通道选择设计,主要针对多路CAN总线信号和多路模拟信号、实现信号的采集及开关控制;系统包括AVR单片机、多路模拟开关、AD转换器、CAN总线收发器、继电器、掉电数据保存单元等,通过串口完成单片机与计算机间异步串行通信功能,实现远程操作.最后通过Proteus仿真,结果表明该设计能够有效满足实际系统要求.     

有关CAN FD的评论

CAN FD是CAN总线的升级换代设计,它继承了CAN总线的主要特性,CAN FD1．1版增加了可变速的传送方式、更长的数据域长度、新的CRC校验办法等。但是,若接收节点在读帧长时有局部错,接收节点会以低速读取发送帧的高速传送部分,因此可能读不到高速位流中的显位,从而读为EOF正常结束。这种残缺的帧被接收下来,成为新的错帧漏检。CAN FD对CAN总线原有的等效离线故障未加处理。所有这些都会影响到CAN FD在安全攸关系统中的应用。     

高效率汽车应用控制器局域网的数据压缩（英文）

目的:控制器局域网CAN(controller area network)被设计作为汽车环境和高级工业控制应用中电子控制单元ECUs(electronic control units)之间的多路通讯。如果大量ECUs连接到CAN总线,会导致CAN总线陷入超载状态,待命时间和数据传输误差率也将增加。数据传输时间和帧长度成正比,因此需要减少CAN总线的数据帧长度。创新:与已有数据压缩方法相比,我们提出的方法不需要预测最大差值,只需使用三个头比特位。实验结果表明,CAN传输数据的压缩率高达81.06%。方法:首先,用信号重排方法将车辆技术标准中的信号重排,使数据帧内的信号缩短到三个。然后,计算之前和现在CAN信号差值,并且计算三个头比特位。将头比特和差值不为零的信号排列到压缩区域选择图里,不为零的区域选择为压缩区域。最后,将压缩区域的数据排列到2D内存图里(图5,6)。结论:针对CAN总线超载和数据传输误差率的增加,提出一种高效的数据压缩方法,数据压缩率高达81.06%。     

跟踪定位消防系统中的CAN技术应用层通信协议

为了提高自动跟踪定位消防系统的可靠性与稳定性,提出利用CAN总线进行消防系统内部的数据传输.介绍了消防系统的架构及通信,分析了CAN总线通信电路结构和原理,以CAN 2.0B协议帧结构为基础,研究扩展帧ID报文标识符的组成和含义,给出了基于CAN总线应用层通信协议的制定、实现方法和设计实例.应用结果表明,该设计不仅能满足数据传输可靠性、实时性等实际要求,而且还具有极强的移植性和扩展性.     

一种多通道CAN总线通讯M模块的设计

针对船舶燃机监控系统的CAN总线数据通信需求,设计了一种多通道CAN总线通讯模块。该方案采用M模块标准设计,使用4片独立的CAN控制器和CAN隔离收发器实现CAN节点电路、4通道CAN通讯控制和信号电气隔离。通过可编程逻辑器件CPLD以及硬件描述语言VerilogHDL,实现了M模块接口和4通道CAN总线接口的转换;在硬件设计的基础上,进行了CAN总线通信程序设计。经测试和应用结果表明,本模块能够实现4通道CAN总线大量数据通信,满足了设计需求,具有很好的应用前景。     

基于FPGA的多通道串口数据采集与传输设计

针对多通道串口数据的采集与传输现实需要,提出了一种基于FPGA的多通道串口数据采集方案。通过对多路串口数据的同时采集、缓冲及打包的数据流处理思想,采用FPAG+多串口+USB的硬件框架及总线不同速率的传输算法,实现了多路串口数据的采集与传输。为了验证设计的有效性,设计了6路串口同时传输的试验方案,最终通过试验满足预期要求,达到多路串口同时采集及传输的目的。     

嵌入式Linux下的多通道CAN通信平台

针对半实物仿真平台的多通道CAN网络的并发远程通信与控制的需求,提出利用基于PowerPC处理器的嵌入式系统实现多通道CAN通信平台的设计方案,在嵌入式Linux操作系统环境下开发相应的设备驱动程序。系统可以灵活扩展不同数目的CAN通道,在多通道高并发通信条件下工作稳定,占用CPU较低。     

基于CVI和CANopen协议的多伺服电机测控系统

该测试系统使用CVI编写上位机软件,采用CAN总线作为通信的接口,功能包括多个伺服电机的状态显示及位置控制、数据记录等。CAN总线物理层采用了CAN2.0B标准,应用层协议采用了CiA组织的CANopen协议,详细介绍了使用CANopen的DSP402协议实现对多路伺服电机的实时测量与控制的方法,实验表明,该测控系统响应迅速,界面友好,数据传输可靠,满足设计需求。     

基于CAN总线的数据采集系统的设计

介绍了一种基于CAN总线的数据采集系统。采用了以DSP芯片TMS320F2812为主控制器,外接A／D转换芯片AD977A进行数据采集转换,并通过CAN总线将数据传输至工控机,由嵌入式工控机的MSGS组态软件来实现数据的处理和显示。该系统通用性好、可靠性高、传输速率快、操作方便,具有较好的应用前景。     

基于ARM9的USB与多通道CAN转换器的设计

介绍了基于嵌入式系统的USB与多通道CAN转换器的设计。将USB总线与CAN总线的特点相结合,使上位机能够通过USB接口同时监视多个CAN通道(最多8个),完成USB总线与CAN总线的数据双向传输。