CAN节点通讯及处理的强度测试设计

随着现场总线技术的发展,CAN总线作为典型的现场总线之一,已得到广泛应用.针对CAN节点安全性、可靠性验证要求之一强度测试,给出了一个设计和实现,此设计的核心是一个具有USB2.O接口的双通道CAN总线实时数据转发器.通过高性能的MCU实现了实时CAN数据的收发,以及与主机之间的实时数据交换,用以检测被测CAN节点的数据收发和处理性能及设计余量,该转发器可以实现CAN连续帧的收发,帧间隙可以控制在几十微秒内.通过与主机测试软件协同工作,可对CAN节点进行强度和性能测试.另外若配置主机分析软件,也可以作为CAN双总线的协议分析仪,并且采用USB接口供电设计使用携带方便.     

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。     

改进型 CAN 总线协议的实时性研究

目前,CAN 总线广泛应用于实时控制系统,其实时性对系统的安全性和可靠性产生很大影响.为了提高 CAN 总线的实时性,文中系统分析了 CAN 总线协议特点,提出减少标识符、增加数据位等改进措施,降低其数据帧自身开销,对CAN 协议进行改进.最后对改进型协议的帧利用率进行了分析,并通过将改进型协议应用于一个消息集,得到了消息集的最坏响应时间.实验结果表明,改进型协议在提高帧利用率的同时,缩短了消息的最坏响应时间,从而提高了 CAN 总线通信的实时性.     

基于CAN总线的破碎机控制系统设计

提出的基于CAN总线监控系统,采用了三菱Q00CPUPLC、CAN总线,三菱GT1575-VNBA触摸屏对生产线进行控制,多种监测信号通过分布式I／O组件经过CAN总线传送至PLC,实现了废钢破碎机生产线远程智能监控与故障诊断。系统应用表明,该系统简洁、可靠、实时性强,减少了现场操作人员,提高了安全性和生产效率。     

基于CAN总线的电梯群安全性实时检测系统设计

基于CAN总线,以ATB9C51单片机和CAN总线控制器以及CAN总线收发器为主体构成控制模块,实现了电梯安全性实时检测。在此基础上可以通过对数据的分析,实现故障预测并及时处理。     

基于CH375A的CAN-USB总线通信模块设计

针对CAN总线现场数据采集时必须有PC机参与和CAN总线与PC机通讯速率低的问题,提出了此CAN-USB通信模块设计方案;该方案基于USB主/从控制芯片CH375A,在单片机的控制下,既可以实现CAN总线数据采集系统中嵌入USB主机,从而完成把各节点采集的数据存入U盘,取代了现场数据采集系统必须有一台PC机的模式;也可以通过USB设备接口将CAN总线数据转送到PC机进行分析处理并把PC机的数据或命令传送给指定的CAN节点,高效完成PC机与现场设备的通讯.     

基于SIM808的CAN总线监控和维护终端

为了实时获取CAN总线数据和监控总线的健康状态,并实现对CAN节点的固件更新功能,设计了一种以SIM808为GPRS通信模块、以STM32F072CB为控制核心、基于RT-Thread实时操作系统的嵌入式CAN总线监控和维护终端.本文详细介绍了终端的硬件和软件设计,为提高数据传输的可靠性和稳定性,使用了大容量的外部数据存储器.本终端实现了对CAN总线的监控和维护功能,提高了CAN总线的稳定性,大大降低了人工维护的工作量.     

基于DSP和FPGA的CAN总线通信系统设计

为了提高高速条件下数据传输的稳定性和可靠性,文章提出了运用DSP与FPGA相配合的方式,控制CAN总线实现数据传输;系统采用SJA1000作为CAN总线控制器;采用PCA82C250作为CAN总线收发器;采用特有并行处理方式的FPGA实现对CAN总线控制器读写、使能等信号的控制;采用数据处理单元DSP与CAN总线控制器直接进行数据传输,省去了数据在DSP与FPGA之间传输的时间;采用两片74LVC4245完成3.3 V TTL标准信号与5 V COMS电平信号之间的转换;实验结果表明,系统数据传输过程稳定可靠,可以基本满足高速信号的处理与传输要求.     

基于C8051f060单片机的CAN2.0B数据采集系统

EILog测井系统中引入CAN(Controller area network)总线作为通讯网络,理论上可以挂载无限多个带有CAN接口的仪器,从而实现了最大限度的组合测井.CAN总线的高速度、高抗干扰能力以及高扩展能力,通过对C8051f060单片机在CAN总线中的设计与实现,保证了测井仪器的质量,极大地提高了测井效率,减少了下井次数.     

一种高可靠与实时性CAN总线通讯网络的设计

针对现代汽车电子系统中电子控件众多、通信复杂度增大的现状,设计了一种高可靠与实时性的汽车电子系统CAN总线通讯网络,提出采用高、低速两条总线连接不同实时性要求的电子控制装置,有效的减少了可能的总线冲突,提高了关键系统的实时性;通过网关实现两个不同速率CAN网络之间的通信;设计了中心监控节点及基于PC机的中央控制系统;网络的数据链路层及物理层遵循CAN2.0B技术规范,实验结果表明本文所设计CAN总线系统在可靠性和有效性方面均有较大提高.     

矿用新能源电机车CAN通信网络软件优化方法

针对矿用新能源电机车CAN节点发送错误造成关键信息丢失的隐患,在TTCAN协议的基础上提出了CAN总线发送容错方法,即对CAN节点发送失败的报文重新发送,当发送成功或者达到预设的最大重发次数后退出该报文的发送;给出了一种CAN总线高效接收、处理报文方法,在中断接收报文期间对报文进行缓存操作,同时修改接收到的报文数量,主程序以此为依据逐条对存放在缓冲区的报文进行后续处理,实现了报文接收与处理的分时操作。测试结果表明,该优化方法可有效提高CAN总线通信的实时性和可靠性,同时减小了各CAN节点CPU开销,提高了工作效率。     

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.     

Proposal and evaluation of dynamic assignment of priorities in CAN

The paper deals with the scheduling of information flow in a CAN ISO IS-11898 communication system. It mainly features a bus access arbitration protocol based on a priority assigned to each message to be transmitted; if two or more messages are transmitted at the same time by different communication nodes, only the message with the highest priority continues to be transmitted, the other being stopped. In real-time applications, messages contain information which must be transmitted within strict time constraints; according to the CAN ISO IS-11898 bus arbitration protocol, respect of real-time constraints of time critical information depends on the priority assigned to the message conveying it. The aim of the paper is to propose a procedure for dynamic assignment of priorities to messages to be transmitted, in such a way the real-time requirements of the information conveyed are fulfillled. Although many other approaches can be found in literature, the proposal is original as It is based on standard full CAN communication stacks.     

CAN控制系统的时延分析及混合算法

在车载控制器局域网络(CAN)总线的通信中,消息之间的碰撞及低优先级消息的等待时延过长严重影响了通信的稳定性和实时性。通过对CAN控制系统中的消息时延分析,确定排队等待时间是影响通信的关键因素,结合改进的共享时钟算法和动态ID序列算法,提出一种共享ID序列混合算法。将节点消息按ID序列发送,减少消息在同一时刻碰撞,消除消息的排队等待时延,从而提高网络的实时性和稳定性。仿真结果表明,该算法能够避免消息的碰撞,增强消息的确定性,有效改善网络性能。     

基于CAN 网的模糊优先级配置策略

利用CAN网的广播特性,提出一种新的闭环模糊优先级配置策略.各节点数据优先级的设定既与其QoS需求有关,又与其节点标识位及前一个传输数据的优先级有关.该策略尽管使用较少的优先级,但仍能保证实时数据较高的可调度性和非实时数据的服务公平性.较少的优先级只占用较少的bit位,这样不仅扩大了CAN网的服务能力,而且提高了CAN网的带宽利用率.     

CAN总线的时间触发调度方法及实验研究

借鉴TTCAN总线时间触发机制和静态调度特点，利用微控制器的硬件周期中断，结合软件编程，提出一种充分利用了CAN 2.0 总线位仲裁特点的时间触发方案，并对以该方案进行数据传输时的总线带宽利用率和传输误码率进行了模拟实验研究．结果表明：将CAN总线和微控制器的周期中断相结合，可以利用CAN 2.0 总线实现时间触发型应用，并获得较高的带宽利用率，该方案可应用于分布式数据采集系统等传输大量周期数据和少量非周期数据的场合．     

CAN总线通信过程的Stateflow建模与仿真

控制器局域网（CAN）是一种广泛应用于实时通信系统中的现场总线,其建模和仿真是对CAN总线通信性能进行综合评估和优化设计的必要手段。针对CAN总线通信性能指标优化设计问题,文章采用Simulink／Stateflow仿真工具对CAN通信过程的建模方法进行了深入研究,给出了仿真模型并对仿真实例进行了研究分析,得到了信息到达时间间隔,通道忙闲率,高优先级发送引起的受阻率等网络特性对总线通信性能吞吐量和平均端到端延时的影响,从而有效地分析了CAN总线的实时通信性能,提出了优化通信性能指标设计时重要参数的选取方法。     

Cortex—M3内核芯片LM3S2965的CAN总线节点设计

根据CAN总线的特性,给出了基于Cortex—M3内核的LM3S2965芯片中CAN总线节点的硬件电路、软件实现框架及部分代码。初始化代码部分可以直接应用在其他CAN总线的接口设计中。     

基于Linux的汽车CAN总线信息采集系统的应用研究

阐述了Linux下基于CAN总线的信息采集系统。主要包括CAN总线中央处理模块,CAN子节点信息采集模块等。传统的CAN总线局域网连接有上位机以实现对CAN节点的控制功能。阐述的CAN总线中央处理模块,以嵌入式为平台,能够实现传统上位机对节点访问的功能,以满足汽车等系统中对于硬件体积要小的要求。通过分析汽车环境下的干扰,从硬件与软件两方面设计下手提高系统的抗干扰能力。CAN总线子节点信息采集能够将采集到的数据经过其处理,能直接传递至总线上,以供系统使用。实验表明,系统能够准确稳定的采集与收发数据。     

CAN优先级倒置原因与对策

CAN总线是代表性的基于消息优先级进行调度的事件触发协议。为了保障通信的正常运行,必须实现帧开始时的硬同步以及无帧发送时的毛刺滤除。在现有CAN总线协议中,这2个设计的组合在特定场合会引起高优先级消息失去与同时发生的低优先级消息的竞争机会,即优先级倒置。优先级倒置的后果是高优先级消息的送达时间延迟,送达时间的理论分析结果不再正确。在完全兼容CAN总线的条件下,提出了在总线空闲时以及在服务间隔第3位处理毛刺的方法。它对于优先级倒置有改进,但对于毛刺较长而与低优先级消息帧开始位（SOF）相连引起的倒置仍无法解决。