CAN总线及其高层网络协议在无人飞行器航空电子系统中的应用

为了提高无人飞行器航空电子系统的工作效率,提出利用CAN总线进行航空电子系统内部的数据传输;分析了CAN总线的特点,并指出了CAN总线作为无人飞行器航空电子系统总线的优缺点,介绍了CAN总线高层网络协议CANaerospace的报文类型和结构、定时触发的总线调度及对系统的冗余支持等方面优于基本CAN总线协议的各项特点,在此基础上,给出了基于CAN总线和CANaerospace协议的无人飞行器航空电子系统设计实例.实践证明,该设计能够满足无人飞行器数据传输可靠性、实时性等方面的要求.     

地面CAN总线隔离器测试台的设计

该文设计了一种CAN总线隔离器测试台对CAN总线隔离器的性能进行全面测试。由于CAN总线隔离器是对飞行器系统内弹上高速遥测设备和地面低速测试设备之间进行速度隔离,它可以确保飞行器弹上遥测设备和地面测试设备之间稳定实时通信,所以测试台对隔离器进行性能测试时模拟了地面测试设备和弹上遥测设备同隔离器之间的通讯。该文中设计了统一的通信协议分别模拟弹上CAN节点和地面CAN节点同隔离器之间的通讯。在实际应用中,该CAN总线隔离器测试台设计可行,能全面检验CAN总线隔离器的性能。     

基于CAN总线的遥测数据处理模块软件设计

随着飞行器电子综合化技术的发展,数据总线在飞行器中得到大量应用;为满足某飞行器总线系统测量的需求,文章设计了一种基于CAN总线的遥测数据处理模块;硬件部分主要由CAN总线驱动器模块、DSP数字信号处理模块、FPGA逻辑处理模块组成;软件设计包括TMS320F28335的初始化,CAN总线数据处理和外部中断处理三部分;该模块用于某飞行器双路CAN总线数据的采集及处理,并经过了多次飞行试验验证;该模块简化了系统设计,实现了高速、可靠的CAN总线遥测数据处理。     

CAN网络层次化动态调度策略设计与实现

CAN总线是一种基于消息的事件触发通信服务,主要应用于汽车、机器人等实时通信系统.CAN总线上有多个节点互相独立工作,当多个节点访问总线时出现消息碰撞,由于CAN总线采用按位仲裁算法决定节点访问总线的优先级,导致低优先级节点访问失败,而高优先级节点继续传输消息,这种方式导致低优先级节点饥饿现象而丢失消息,因此CAN总线调度算法随之被提出.目前调度策略已从静态发展到动态,但是随着节点的增多,系统维护和调度难度增加,单条总线调度策略难以维持系统性能需要.因此本文考虑将系统中的节点挂载到多条CAN总线上构成CAN网络,针对CAN网络提出了一种层次化的动态调度算法,将节点优先级仲裁分为：单条总线本地优先级仲裁和系统全局优先级仲裁,确定系统优先级最高的节点,使其进行数据传输.利用MATLAB中的Stateflow工具,建立分层动态调度模型,依据CAN总线数据传输机制和仲裁机制,设计实现了节点模块、总线模块、函数模块等,在总线模块实现了两级调度.实验结果表明,本算法在增加了节点总数目的基础上,满足高优先级节点传输且避免了低优先级节点的饿死现象.     

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。     

CAN报文验收滤波原理及实现

由于CAN总线采用广播的传输方式,对于标识符不同的报文,总线上的所有节点均予以接收,如此以来各节点会接收并处理相当数量的无用报文,增加了系统软件的开销;通过CAN控制器对报文的验收滤波功能,从硬件层过滤掉了无用的报文,各个节点便可以针对不同的标识符而有选择性地接收来自CAN总线上的报文,从而降低了节点软件运行时的负担,阐述了使用ARM微控制器实现CAN报文验收滤波的方法,结合实际应用,较好地实现了CAN报文的验收滤波功能.     

软核处理器MicroBlaze的CAN总线接口电路设计

针对某综合化通信导航识别设备,提出了一种以Xilinx公司的FPGA代替传统单片机和外围扩展芯片实现CAN总线接口电路的设计方法,通过MicroBlaze软核处理器实现了CAN总线通信节点的SoC片上系统设计,并给出了详细的软件设计流程.这些方法和技术已在实际工程中成功应用.     

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总线网络节点通信的一种方法及实现

针对高速布铗丝光联合机控制系统中FX系列PLC和CAN协议现场总线网络节点的通信问题,提出了通过一个CAN／485节点来解决PLC和现场CAN节点之间的通信方案。介绍了基于微控制器89C52的CAN／485通信节点的硬件线路：给出了面向实际应用的PLC的Computer Link通信协议和CAN总线报文协议,介绍了通信节点前后台软件具体的实现方法,通过所提出的实现方法,实现了在PLC和CAN总线节点混合系统中PLC人机界面对CAN节点数据的监控,该方法已在实际系统中得到成功应用。     

AT90CAN128的CAN多节点总线同步通信

针对CAN总线多节点的同步性应用,介绍了两种滤波方式,实现了基于AVR单片机ATg0CAN128的CAN总线多节点同步通信。利用CAN总线的点对点、点对多点和广播通信方式以及其特有的报文滤波和非破坏性总线仲裁技术,对多节点的同步性进行探讨,且接入方式简易。     

基于CAN总线的智能节点设计

CAN作为一种可靠性高、价格低廉、技术成熟的现场总线技术在众多领域得到了广泛的应用,本文结合一种实际的车载通信设备应用系统设计过程,介绍了该技术如何运用到具体项目中,讨论了在实际应用中CAN总线的设计和运用方法。该设计利用传统的经典电路,简化了系统结构,降低了系统功耗,增强了系统稳定性。本方法在应用CAN总线的智能节点设计方面具有参考价值。     

基于CAN总线的双转轴控制系统设计

设计基于CAN总线的双转轴控制系统,实现对飞机模型姿态的控制。经测试证明,该控制方式增强了设备运行的可靠性和稳定性。     

基于CAN总线的客车空调控制系统的设计与实现

为提高空调系统的可靠性和乘客舒适性，引入了CAN总线来组成客车空调控制系统，本文详细介绍了该系统的硬件、软件设计及实现方法，同时对CAN总线的特点也做了介绍。     

面向无线传感器节点的集成CAN总线芯片设计

根据CAN(Controller Area Network)总线国际标准协议(ISO11898)完成了一款应用于无线传感器节点的集成CAN总线芯片设计,提高无线传感器节点的集成度与可靠性.采用混合信号集成电路设计技术实现了CAN总线控制器芯片与收发器芯片的集成,最终采用Global Foundry的0.35 μm CMOS工艺进行设计并流片,芯片面积为4 mm2.芯片测试结果表明,该芯片设计符合标准协议规定,通信速度最高为1 Mbyte/s,与商用CAN总线通信芯片正确通信,可方便地应用到无线传感器CAN总线通信系统中.     

基于ARM Linux平台的CAN设备驱动程序设计与实现

针对移动机器人控制系统在实时性、可靠性方面的要求,提出了基于CAN总线的分布式控制系统方案,介绍了在核心数据处理单元S3C2410上扩展CAN总线设备的硬件接口设计,详细讨论了嵌入式ARM Linux上驱动程序开发的一般方法,以及CAN设备驱动程序的设计方法和具体实现。经实验证明,此系统结构简单,稳定性和可靠性强。     

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.     

基于DSP的航空电源BIT系统研究与设计

随着航空技术的发展,大量机载设备特别是航空仪器仪表与传动系统采用电能驱动,航空电源在现代飞行器中的作用愈发重要。作为飞机发电机与机载用电设备之间的电力枢纽,飞机二次电源的可靠性对于维持用电设备的稳定运行具有重要的意义。应用BIT技术可以实现对飞机二次电源运行状态的实时监控,然而虚警问题对BIT技术的应用造成了很大的困扰。针对某型飞机二次电源采用合理的硬件设计结合有效的检测算法可以显著改善BIT系统的虚警率,这就使操作人员能够准确掌握飞机二次电源的工作状态,及时的发现问题、减少损失。     

基于CAN 总线的雷达网络测试系统的研究

针对传统的雷达测试手段无法满足雷达网络测试工作的需求,本文设计基于CAN总线的雷达网络测试系统 来解决此类问题。首先对CAN总线进行了详细的分析,描述其优点和数据帧格式;其次从系统网络架构和功能模块两个方式 对系统进行设计;最后给出了系统的部分实现。本文对于网络管理人员和雷达测试工作人员都具有积极的作用。     

机载电源切换对ARINC825总线接口芯片的损伤研究

针对我国某型飞机在长期使用过程中出现搭载的ARINC825总线接口芯片频发损伤故障,提出了总线接口芯片损伤故障与机载电源切换过程高度相关的故障机理,试验测试验证了这一重要关联性。通过对总线接口芯片的DC-DC电源模块特性进行分析,提出了调整供电线路和脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)控制器的改进措施,消除了DC-DC电源模块尖峰电压。利用改进前后电源模块的对比验证,验证了该改进措施能够解决控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)总线接口芯片损伤故障,保证CAN总线的通信正常和飞机使用的可靠性。该故障机理的分析过程和改进措施对于解决机载电源切换导致芯片损伤问题具有一定的指导意义。     

基于CAN总线的高可靠成像控制系统设计

为了实现多套成像设备的智能化控制,设计了基于CAN总线的成像控制系统,并给出了设计中关键技术的解决方法;首先,给出了可靠性高的热备份CAN总线控制系统硬件设计原理;其次,介绍了基于FPGA的CAN总线协议芯片—SJA1000逻辑控制原理与方法;最后结合实际工程项目阐述了控制系统的工作过程;试验结果表明,该设计性能稳定、可靠性高,能够满足多台成像系统的智能化控制;设计理念和方法具有通用性,系统的可扩展性强。