时间触发CAN总线系统的建模与性能分析

时间触发机制的引入提高了CAN总线对实时周期性消息的处理能力,然而系统中的非周期性消息具有迸发性、不可预知性和类型复杂的特点,对其传输性能的分析较为困难。该文利用确定随机Petri网理论建立了时间触发CAN总线系统的模型,通过仿真对异步相中非周期性消息传输进行吞吐量和平均延时等性能分析,得出了相应的量化规律,其结论对时间触发CAN总线系统的分析与设计具有指导意义。     

多轴嵌入式数控系统中的CAN通信系统设计

针对多轴嵌入式数控系统的控制平台,设计了基于S3C2410的CAN总线接口软硬件,给出了基于CAN的嵌入式数控系统的结构,并详细分析了CAN总线接口设计的关键问题。利用CAN总线数据帧的标识码设置传输报文的优先级,通过设计优先级晋升算法来改善多轴嵌入式数控系统报文数据通信的实时性和有效性。最后,通过实验完成系统的上下位机CAN通信测试。实验结果验证了所设计的CAN通信接口的实用性。     

FPNS中控制器局域网报文响应时间的最差假设

在控制器局域网(CAN)消息集固定优先级非抢占式调度(FPNS)的研究中,现有的CAN报文的最差响应时间(WCRT)分析方法会对某些消息集的可调度性做出错误判断。为此,本文根据CAN消息FPNS的报文忙期的定义重新分析了报文首次与其余各次进入相关节点的发送队列的情况,修正了其响应时间的最差假设。根据该最差假设所计算的WCRT修正了传统的WCRT分析方法的过优估计,消除了修正的WCRT分析方法引入的过差估计。     

无线认知自组网报文多播问题: 随机网络编码方法

基于随机网络编码技术研究了无线认知自组网的报文多播传输技术.首先提出报文多播传输的核心问题,称作多信道单跳报文多播问题(multi-channel single-hop wireless multicast problem,MCSHWMP),并且给出多信道单跳报文多播问题的定义,基于此提出其四元模型;然后提出基于网络编码技术的无线认知自组网报文多播传输算法框架,并根据该框架提出几种候选算法.所提算法通过网络编码技术充分利用无线通信的广播性质,显著节省了无线认知自组网报文多播传输报文传输数量;综合考虑无线认知自组网传输网络节点间不同信道的访问权限及报文的传输质量,使上游网络节点的每次报文传输都能使后续节点的报文收益得到最大化;从而有效节省多播传输组合报文中用于解码的附加信息,同时降低无线认知自组网传输报文的长度.仿真测试与分析结果表明,针对多信道单跳报文多播问题基于网络编码技术的算法相对于非网络编码算法明显节省报文传输数量,且在链路报文传输成功率较高但小于1时优势较大,节省报文数量可达50%.     

基于OBD的汽车数据采集及捕获系统设计

通过车载诊断系统（ OBD）连接汽车的CAN总线,采集车辆实时数据,同时捕获总线传输的报文数据。采用MCP2515和TJA1050搭建两路CAN模块电路,一路CAN节点发送汽车状态信息请求,并通过OBD接口接收汽车返回的信息;另一路CAN节点处于接收模式,识别数据帧格式,接收所有CAN总线上传输的数据。该系统扩展了车载诊断系统接口的外部应用。应用的汽车协议为支持OBDII CAN的ISO15765－4。两模块由MCU控制,收发的数据通过外接RS232串口显示。结果显示,系统实现了汽车数据的采集及捕获。     

CAN总线及其在现代汽车上的运用

介绍了CAN的主要特性以及CAN2.0规范的主要内容,包括CAN的分层结构、基本概念、报文传送、帧类型和格式、报文的确定和编码、错误处理与故障界定等内容;然后介绍了一种基于DSP TMS320LF2407A、独立CAN控制器SJA1000和CAN驱动器82C50的CAN总线在现代汽车上的运用;最后对CAN总线技术的发展前景进行了分析。     

基于DeviceNet协议的CAN总线系统设计研究

针对多传感器设备互联及数据传输的需要，设计了基于DeviceNet协议的CAN总线系统；文中介绍了系统总体设计、系统通信流程和基于报文滤波的数据通讯过程；重点介绍了报文标识符的4种信息分组，在CAN总线原有的开放性基础上，系统采用了双冗余方法，备用总线使系统具有传输容错能力，提高了系统的可靠性。     

基于STM32单片机的CAN总线分析仪的设计

针对使用不同协议和不同波特率的CAN总线网络,本文以STM32F103单片机为主控制器,设计了一种监测CAN总线多种现场状态的分析仪。STM32F103通过外接CAN接收器TJA1050与CAN总线进行通信,实现对CAN总线数据的收集和处理。测试结果表明,当波特率为5kbps/s,发送报文间隔为100ms时,检测到的总线吞吐量为10帧/s,说明不同的波特率和不同的报文发送时间间隔,所测得的总线负载和总线吞吐量与实际相符。该分析仪为CAN总线的现场监测和排错提供了快速、准确的解决方案,可以对CAN网络进行可靠的实时监控。     

混合动力汽车仿真通信系统

建立一个离线仿真实验环境,仿真混合动力汽车多能源动力总成实验台架的CAN局域网络通讯,在各个网络节点之间传输信息。仿真系统实现了CAN总线协议与J1939总线协议之间的信息转换。由3台计算机模拟总成控制器与各部件ECU之间的信息传送,可动态调整通信参数,实时分析报文内容。仿真系统已用于测试混合动力汽车电机控制器的通信性能。测试结果表明:仿真系统性能稳定,显示直观,分析准确,为混合动力汽车CAN网络通讯提供了技术支持和解决方案。     

基于IEC61850风电场变电站的GOOSE报文传输

将IEC61850应用于风电场变电站通信中,实现了通信管理装置之间的实时性、互操作性.设计了分布式风电场监控系统的框架结构,利用SCL语言完成风电场设备配置文件的生成,抽象通信服务接口模型(ACSI)的建立.为了验证GOOSE报文传输的正确性,建立了发布者/订阅者的通信传输模型.最后在VC环境下,模拟装置间GOOSE报文的通信,通过网络抓包软件证明不存在丢包现象,从而验证了GOOSE报文数字化传输理论的正确性.     

CAN总线技术在电动汽车上的实现

分析了CAN BUS作为主流现场总线的重要作用和技术特点，讨论了CAN-BUS应用在电动汽车上的巨大潜力和发展前景.研究了CAN总线的4种主要拓扑结构，通过分析CAN的协议标准，定义了电动汽车上光纤通信的协议规则，设计了一种适合于电动汽车的CAN总线节点，同时提出了一种基于光纤材料的双环CAN网的结构模型及实现方案.实验证明，该方案在电动汽车总线控制及信息传输等方面有一定的应用价值.     

基于CAN总线无功功率补偿器的研究与设计

针对目前供变电系统的无功功率补偿器,提出一种基于CAN总线无功功率补偿器,无功功率补偿器CPU采用P80C591作为核心部件,通过外接的测量电路实现参数的采集和控制,并通过CAN总线通信接口可以实现与上位计算机的通信功能,完成供变电系统的信息化和自动化.     

承压界面接触特性超声检测

针对由于接触界面的非完好性,使得超声波在接触界面处传播呈现非线性效应问题,建立了一维纵波在承压界面传播的简化模型,利用界面处超声波透射系数表征界面刚度.在不同压力下,进行界面超声检测试验,归纳界面刚度系数与压力的幂律系数.结果表明,可利用超声波在接触界面的刚度系数和非线性系数等特征参数进行界面接触状态的评价.     

CAN网络信息传输的实时性分析

研究CAN总线的实时性，分析了CAN总线信息传输延时的组成，论述了CAN网络信息延时中帧延时和媒体访问延时两个主要部分，并对软件延时和CAN控制器延时等相对固定的部分进行了说明，设计和完成了旨在模拟信息传输的基于CAN总线的PC机通讯实验，验证了CAN网络的一些工作条件，探索了其实时性、可靠性的改善方法。     

标致408的多路传输系统故障诊断测试与分析

针对东风标致408多路传输网络故障原因的多样性,分析了多路传输网络的基本结构,提出了多路传输线路终端电阻原理与检测方法,并通过东风标致专用示波器PPM,对CAN高速网数据总线可能发生的数据总线断路、CAN_H与CAN_L数据导线之间短路、CAN数据总线对正或负极短路等故障进行了网络诊断测试和分析,有效地实现了标致多路传输系统故障的甄别。     

Real-time performance of periodic data transmission in EPA industrial Ethernet

To evaluate and improve the real-time performance of Ethernet for plant automation(EPA) industrial Ethernet,the real-time performance of EPA periodic data transmission was theoretically and experimentally studied.By analyzing information transmission regularity and EPA deterministic scheduling mechanism,periodic messages were categorized as different modes according to their entering-queue time.The scheduling characteristics and delivery time of each mode and their interacting relations were studied,during which the models of real-time performance of periodic information transmission in EPA system were established.On this basis,an experimental platform is developed to test the delivery time of periodic messages transmission in EPA system.According to the analysis and the experiment,the main factors that limit the real-time performance of EPA periodic data transmission and the improvement methods were proposed.     

Joint optimization of cooperative sensing and transmission in energy-efficiency cognitive radio

Aiming at the low energy utilization caused by the sensing energy consumption of cognitive radio (CR), we propose to improve the energy efficiency (EE) of multi-channel CR by jointly optimizing cooperative spectrum sensing and transmission resources. Setting optimizing parameters such as cooperative spectrum sensing time, sensing threshold, transmission bandwidth and power, etc., the optimization model for maximizing EE is built based on the periodic cooperative spectrum sensing. The proposed non-convex optimization model is effectively resolved by a combined algorithm of the interior method and Dinkelbach's optimization. Simulation results show that when the detection probability is 0.6, compared with the traditional maximizing spectrum efficiency model, the transmission rate of the maximizing energy efficiency model increases by 100bit/(s·Hz^-1) under unit energy. The proposed model decreases the sensing power consumption and improves the energy utilization effectively.     

基于CAN总线收发器的智能直读式水表

介绍一种基于CAN总线收发器的单片机控制的直读式水表终端和基于CAN总线协议的中继器,介绍了直读水表和中继器的工作方式和控制关系。这种水表终端采用接触式电刷将水表字轮各码位转换为电平信号,并将检测的电平信号并行输入单片机。检测的水表数据通过单片机串行输入到CAN总线驱动器并经过总线驱动器、中继器实现信息的网络传输。由单片机通过软件模拟CAN总线的数据链路层,并在应用层上增加了纵向校验和,使系统在提高数据传输的可靠性的基础上降低了硬件成本。