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.     

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总线智能节点的两种设计与实现方案

关于CAN总线系统智能节点的设计,有两种CAN总线器件可以选择,一种是片内集成CAN的微控制器;另一种是独立的CAN控制器,本文针对这两种选择给出了CAN总线智能节点的两种设计与实现方案。     

车载CAN总线计算机监控系统的设计与应用

利用通用CAN总线通讯适配卡,设计开发了一套基于VB6.0的车载CAN总线计算机监控系统,并使用该系统对大众PASSAT车身舒适系统CAN总线上传输的数据帧进行测试与分析,实现了对PASSAT车身舒适系统CAN总线节点的远程控制,验证了低成本车载CAN总线监控系统设计、应用的可行性与车载CAN总线网络系统控制功能扩充的灵活性.     

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。     

无线CAN总线数据传送系统的研究

针对CAN总线存在布线不便、不适宜野外长距离传送的缺点,结合无线局域网技术实现CAN总线数据的无线传送,构建了简易通用的无线CAN总线系统.系统由两个节点模块组成,每个节点模块硬件由微控制器STC12C5410AD、CAN总线控制器MCP2515、CAN总线收发器MCP2551和射频无线模块RF903组成,并通过初始化程序、接收程序和发送程序加以控制.系统采用CAN总线分析仪进行CAN报文的收发.实测结果表明,系统传送的报文错误率为0,可实现无线通信.     

基于CAN总线的温度测量节点设计

介绍了CAN现场总线技术及特点,提出了一种基于CAN现场总线的单个温度测量节点的设计,给出了测量节点的硬件实现框图、软件设计。系统运行结果证明：CAN总线提高了信号传输的实时性、可靠性,增加了传输距离,测量精度也得到了显著的提高。     

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。     

单个CAN控制器的双总线冗余网络实现

提出了一种新的双CAN总线冗余网络拓扑,其每个CAN节点只需一个CAN控制器和模拟多路开关,当一条总线上出现短路或断路等故障致使通讯不能正常进行时,系统可自动切换到另一条无故障的总线上继续工作,使总线通讯的可靠性得到大大提高。另外,系统还可对总线上的节点进行周期性的查询,及时发现节点故障。对实验系统的测试结果表明,该系统动作可靠,方案可行,成本低廉,便于实现。     

基于单片机C8051F060的CAN总线智能节点设计

现场总线是自动化领域的热点之一.本文提出一种基于单片机C8051F060和CAN总线驱动器SN65HVD230组成的CAN总线智能节点的设计方案.根据系统功能要求,给出基于CAN总线智能节点系统的硬件结构和软件设计方法,实现了稳定可靠的数据测量控制,提高了工业现场的可操作性.实际应用表明,该方案提出的智能节点组态灵活、结构简单、性能稳定、扩展性好.     

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。     

基于双CAN总线的液压支架控制系统的设计

针对矿井综采工作面环境恶劣及液压支架节点数量较多的问题,文章提出了一种基于双CAN总线的液压支架控制系统的设计方案,分析了系统工作环境,给出了系统结构,详细介绍了控制器节点的硬件及软件设计,并阐述了双CAN总线通信的实现。该系统根据系统的工作要求将总线上的数据分为邻架操作和支架状态2种数据,并且分2个不同的通道传递数据,在总线出现故障时实现通道的自动切换功能。实际应用表明,在总线和所有节点工作正常的情况下,该系统的实时性比采用单个CAN总线有较大提高;在1条总线中断的情况下,基于单CAN总线的通信系统将瘫痪,而基于双CAN总线的通信系统仍可正常工作,且实时性能与基于单CAN总线的通信系统相比没有下降。该方案为双CAN总线的应用和提高液压支架控制系统通信网络的性能提供了一个新的设计思想。     

CAN总线在地面爬行机器人中的应用

基于CAN总线实现了地面爬行机器人的通信网络.简要介绍了CAN总线的特点,提出了利用CAN总线构建地面爬行机器人的通信网络,并加以实现.提出了两种方案实现CAN的应用层协议,并对每种方案进行了性能分析.设计的针对性实验验证了本系统的可靠性和稳定性,结果表明基于CAN总线的通信网络满足了在地面爬行机器人中的应用.     

基于CAN总线和VB的环境参数监测系统设计

介绍了基于STC12C5A60S2单片机、SJA1000型CAN接口控制器以及PCA82C250串行收发器构成的总线通信网络。该网络中远端的CAN节点可监测现场环境,并实现数据收发和串行通信,上位PC机利用VB6.0设计的监测界面可实时显示现场CAN节点的环境参数。文中重点分析了CAN总线节点和组网技术,给出了系统的硬件电路设计和软件处理流程。实验结果表明,该系统具有数据传输可靠、通信距离远以及实时显示功能,而且抗干扰能力强。     

基于CAN总线的自动离合器控制器设计

设计了一种基于CAN总线的自动离舍器控制器,采用高性能微处理器XC878完成离合器控制器软硬件开发.设计了离合器执行电机的驱动电路及自动离合器控制程序.针对离合器与发动机协调控制的需要,设计了CAN总线节点接口电路及一套简单、实用、高效的CAN总线通信协议.试验表明,所设计的自动离合器控制器在功能上满足实际应用的需要,CAN通信模块能够准确无误地收发数据,可靠性高.     

带式输送机故障定位系统网关的设计

以带式输送机故障定位系统为应用背景,提出了一种基于STM32F103VE微处理器的CAN总线与Profibus-DP总线网关的设计方案。该网关在CAN网络中作为一个CAN通信节点,在Profibus-DP网络中作为一个从站;带式输送机沿线分布若干个CAN检测节点,每个节点负责检测其段内的4种传感器设备采集的实时数据,如果检测到故障信息,CAN检测节点就会向网关发送故障信息报文,网关接收CAN检测节点发送的报文并进行存储;当网关与Profibus-DP主站连通后,作为Profibus-DP从站的网关可以通过查询方式把故障信息报文传送到Profibus-DP主站中,从而实现故障定位功能。实际应用表明,该网关运行稳定、可靠,实现了带式输送机故障定位系统中CAN总线及Profibus-DP总线的互联。     

基于PC-104总线的CAN通讯卡的设计与实现

CAN总线是一种现场总线，特别适用于工业现场设备的网络通讯；PC-104总线是嵌入式PC机的总线标准，嵌入式PC机特别适用于工业现场控制。为了将嵌入式PC机联人CAN网络，设计了一种既具有CAN总线接口又具有PC-104总线接口的适配卡。给出了CAN通讯卡的硬件、软件设计思路与实现方法。该卡已在实践中得到应用，实践证明该设计方法是可行的。     

CAN总线技术在某型火控系统内部通信中的应用

“X型火控系统”为保证信息传输的可靠性、实时性,采用了CAN总线技术来进行系统内部的信息传输,设计了系统内部的CAN智点,给出了智能节点设计的硬件原理图和软件流程图,有助于读者学习和应用CAN总线技术。     

基于CAN总线的服装吊挂流水控制系统

设计与实现一种基于CAN总线的服装吊挂流水控制系统。阐述系统的总体结构、软硬件组成及CAN通信的实现。系统实现了33个节点之间及节点与PC机之间的通信,完成了系统对流水线的控制及PC机对节点的监测管理。实际应用表明,该系统运行稳定可靠,使用方便,满足了生产需要。     

CAN总线仿真环境的构建及在教学中的应用

首先对CAN总线通讯协议进行分析,然后对嵌入式硬件仿真环境SkyEye的结构进行详细的研究,利用SkyEye构建了CAN总线通讯仿真环境。为了评估所设计的CAN仿真节点的性能,对CAN节点进行了仿真实验。仿真实验表明,我们所设计的CAN节点不仅能正确实现节点间的数据通信,还能达到较高的CAN网络通信速率。最后阐述了在计算机实践课教学中的应用。