CAN总线位定时和同步机制的分析

CAN总线位定时和同步机制的分析作者：李芳，刘鲁源，吕伟杰作者单位：天津大学自动化学院刊名：电子产品世界英文刊名：ELECTRONICENGINEERING&PRODUCTWORLD年，卷(期)：2005，(9)被引用次数：3次相似文献(10条)1.期刊论文王瑞晓.贺占庄.WANGRui-xiao.HEZhan-zhuangCAN总线位定时和同步机制的设计与实现-计算机技术与发展2010,20(4)在CAN总线中,位定时和同步机制保证了CAN网络的正常通讯,是CAN控制器设计的难点和重点之一.鉴于此,在深入研究CAN总线位定时和同步机制工作原理的基础上,提出了一种位定时和同步机制的设计方法,并给出了相应的结构框图,对各模块进行详细介绍.该设计用verilogHDL代码实现,在QuartusⅡ7.0环境中进行功能仿真.经分析,完全符合CAN2.0的协议规范,实现了位定时和同步的功能,从而验证了设计的正确性.2.学位论文李捷CAN总线在纯电动汽车中的应用2003CAN总线是Bosch公司在1986年为解决汽车中众多的测量与执行仪器之间的数据交换而开发的一种现场总线.目前,中国自主开发的汽车中只有POLO等少数车使用CAN总线技术.在国家863基金项目纯电动汽车系统的开发过程中,为了减少线束、提高系统实时性、保证系统的稳定性和提高整车的性能,在系统设计中加入CAN总线.在实际应用中,CAN总线确实起到了很好的效果.该文研究了CAN总线在电动汽车应用中的一些实用技术.对CAN总线技术的关键问题——位定时进行详细地论述,从理论和实践的角度分别阐述位定时的作用.由于要综合考虑节点的振荡器容差和总线长度,所以在设计中位定时参数设定存在一组最优值,位定时计算就是通过一些相关的公式进行寻优的过程,并结合纯电动汽车给出应用实例.CAN规范中对于物理层和数据链路层都给出具体的定义,只有应用层需要用户根据具体情况去设计.基于汽车CAN总线在卡车和客车中的标准SAEJ1939协议,该文设计了纯电动汽车的应用层协议,对每个报文的标识符和数据进行了定义.采用比率单调调度算法重新改造了目前正在纯电动汽车上实施的调度策略,使其不再是缺乏管理的随机调度方式,用比率单调方法分析了整个网络的可调度性,并对系统冗余度进行了计算.使实际系统的可调度性有了明显地提高.最后,虽然现在国内外许多公司都生产CAN总线的分析软件,但是在用到电动汽车上仍然有很多需要改进的地方,在纯电动汽车项目中开发了CAN总线监测系统,并在误差循环理论的指导下对CAN总线进行测试.另外,该文对于嵌入式实时操作系统进行了初步探索.现在CAN总线已经广泛应用于过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械及传感器等领域,该文的研究内容具有普遍意义.3.学位论文陆孟雄汽车舒适系统的CAN总线性能分析与仿真2004综述了当前车上网络技术的现状,其中应用最为广泛的是CAN和SAEJ1850.CAN以其良好的运行特性,极高的可靠性和独特的设计,不但适合现代汽车各电子控制单元之间的通信,而且也逐渐扩展应用到其他领域,并被公认为最有发展前途的现场总线之一.CAN总线在汽车上的广泛应用将使汽车的动力性、操作稳定性、安全性、燃油经济性都上升到新的高度.按汽车局域网发展趋势,以CAN为代表的C类网将逐步普及并占据主导地位.分析了CAN总线标准的网络拓扑结构、报文帧格式,并对标准帧和扩展帧进行了比较.比较表明报文扩展帧格式可以标示的数据类型比标准帧格式多得多,但在总线访问时间和总线吞吐量方面,标准帧格式明显由于扩展帧格式,建议在满足数据分类要求的条件下尽量采用标准帧格式.在CAN协议支持器件中,Philips公司主推新一代功能更为完善的CAN控制器SJA1000,SJA1000和总线收发器PCA82C251/250相结合将组成最为常见的应用系统.分析了位速率的计算方法,位定时参数相互关系;提出了确定位定时参数的一般步骤.要优化CAN网络性能,还必须综合考虑振荡容差、传播延迟和同步的影响.设计出并口CAN适配卡,通过编写动态链接库(DLL),向上层应用软件提供读/写函数接口.基于DELPHI6高级编程语言,利用面向对象的编程技术,开发出汽车舒适系统CAN性能分析系统.实验研究表明,汽车舒适系统采用的是容错式CAN总线,即总线内置容错功能.当两条总线中有一条出现严重错误时,网络可切换至单线方式工作.舒适系统的CAN_H和CAN_L之间不存在连接电阻,其连接电阻分别连接到CAN收发器的RTH和RTL脚上.CAN总线上的信号电平与ISO标准规定的信号电平是基本相符的.舒适系统五个节点的ID首位都为1,因而舒适系统通信数据都为非实时数据;五个节点ID从小到大顺序为,中央控制单元、左前门控单元、右前门控单元、左后门控单元、右后门控单元,网络的优先顺序也是这样;每个网络节点发送信息的时间间隔为20ms左右,单线模式下为40ms左右,符合汽车的安全需要;自诊断数据ID为080h,为实时数据,具有最高优先权.仿真分析表明,系统的延迟时间越长,网络负载越小,性能越好;网络波特率越大,网络负载越小,性能越好,它们之间符合关系式:X,Baudrate·Y,Busload=K=480.4.期刊论文吴永CAN总线位定时参数的确定-单片机与嵌入式系统应用2003(10)CAN通信中,波特率、位周期内取样点数和位置可以编程设置,这些设置为用户根据其应用优化网络通信性能提供了方便.优化位定时参数,能够保证信息同步,保证传输延迟和时钟误差在极端条件下进行恰当的错误检测.本文说明位定时参数的确定方法.5.会议论文亢红波一种基于CAN总线的监控系统设计及位定时分析2008介绍基于CAN总线的监控系统设计方法,给出硬件和软件设计步骤。在研究CAN2.0协议的基础上,根据实际应用情况,将其裁减、优化并移植到8位MCU平台上。同时,对系统定位时进行分析,使通信的可靠性得到了提高,为用户对网络优化提供依据。通过此监控系统,可实现对CAN网络可靠的实时监控。6.期刊论文罗雪梅.吴钦木.LUOXue-mei.WUQin-mu优化位定时提高CAN网络性能的研究-微计算机信息2009,25(26)位定时参数对CAN总线网络性能有着显著影响,如果位定时有一点小错误都会导致总线性能严重下降.针对这一问题,本文通过对CAN总线位定时控制方法的分析,提出了一种有效获得最优位定时参数的方法.7.学位论文石龙海控制器局域网的软IP核设计2004IP(IntellectualProperty)是指集成电路设计中所采用具有独立知识产权的可重用的功能模块,有软核,固核和硬核三种.软IP核是经过行为级设计优化和功能验证的HDL程序,可根据各种不同的半导体工艺,设计成具有不同性能的芯片.控制器局域网即CAN(ControllerAreaNetwork)是国际上应用最广泛的现场总线之一,也是当今自动控制领域最热门的技术之一,它是现场控制技术与现代电子、计算机、通讯技术相结合的产物.现场总线技术的发展与应用,必将引起工业控制领域的一场革命.本课题的目的是设计CAN总线的IP软核.在分析CAN2.0B协议的基础上,作者提出了一种CAN总线的IP软核设计方案,并借助现代EDA技术进行了验证仿真与综合,结果证明设计是可行的.论文首先介绍了软IP核的有关概念和CAN总线的相关知识,其次提出了一种控制器局域网的软IP核设计方案,并对协议进行了扩展,加强了CAN控制器的功能.最后介绍了仿真验证和综合结果,提出了一种应用方案,并对课题做了总结和展望.课题在实现CAN2.0B协议的基础上扩展了以下几种新的功能,使得用户对于CAN的通讯控制更加方便有效.1.增加了64字节FIFO的设计,延长报文最大处理时间,数据不易溢出.2.增加了一个时钟分频器的设计,便于和其它的CAN产品兼容.3.两种报文滤波模式,对报文的分类处理更为多样化.4.增加了CAN控制器的工作模式和用户命令,用户对CAN的使用控制更为简洁有效.5.8个可控制中断,为用户全面控制接收和发送过程提供有力的保障.8.期刊论文翟海庆.孙冬.魏勇浅谈CAN总线的位定时参数-科技信息（科学·教研）2007(31)CAN总线是现场总线的一种,在工业自动化领域应用广泛,被誉为自动化领域的计算机局域网.在CAN总线通信中,需要正确设置位定时参数,否则然严重影响CAN的通信效果,甚至根本无法正常通信.本文将结合实例说明CAN位定时参数的计算和设置方法.9.期刊论文单琳娜.徐斌山.陈文平.SHANLinna.XUBinshan.CHENWenpingCAN总线位定时和同步的研究与设计-现代电子技术2009,32(12)在CAN规范中,位定时和同步机制是既重要又难于理解的环节之一,它不仅关系到对规范其他相关内容的理解,甚至能对节点开发的成功与否产生直接的影响.因此介绍了位时间(周期)的组成与结构,总结并归纳位定时的作用;在此基础上,给出硬同步和重同步的定义,重点分析硬同步和重同步的机理,并给出它们相应的图解,形象而又清晰地表明其本质;以独立CAN控制器为例,详细说明在一般开发和工程实际中,位定时参数设置和计算的一般方法及步骤.10.学位论文梁洁基于CAN总线的电动汽车通信显示系统的研制2007本文在综合分析了电动汽车及其通信网络的研究现状和发展动态的基础上，对基于CAN总线的电动汽车通信网络进行了研究，并实际研制出电动汽车通信显示系统及其试验平台。通信显示系统通过对电动汽车行驶速度、里程、电池电量以及有关车辆行驶的其他状态信息进行实时动态显示、存储，实现对整个汽车CAN网络的数据通信和监视控制。文中首先研究了汽车网络技术、CAN2.0规范、SAEJ1939协议等汽车CAN网络相关内容；对CAN总线技术的关键问题——位定时进行详细地论述，计算出课题的位定时选用参数；提出了开发汽车电子CAN网络实施方案，包括高层通信协议选定、总体网络结构设计和开发流程规划。作为上述研究的具体应用，完成以下设计：●研制出具有CAN总线通信和液晶实时显示的通信显示系统，包括通信协议制定，系统软硬件设计和车载L,CD动态显示界面设计，同时采取了相应的软件、硬件抗干扰措施。●设计了上位机监控节点，由PC机、CAN卡和监控界面组成，其中监控界面采用VB6.0设计。●组建出由通信显示节点、电机控制节点、电池管理节点和上位机监控节点4个节点组成的CAN总线开发/测试网络，并基于此平台进行网络通信显示试验和CAN总线节点开发。最后进行系统通信显示试验。LCD显示模块实现了对CAN通信网络中电机控制节点的车速、里程、报警信息和电池管理模块的电池电量、剩余电量和电池状态的实时动态显示。从显示流程看，本系统主要显示以下画面：开机画面，待机画面，电机电池信息，系统帮助，系统介绍。实验测试结果表明本系统各部分电路运行基本稳定，设计合理，达到了课题的预期效果。另外也提出自己工作中的不足及以后需要改进的工作。引证文献(3条)1.王瑞晓.贺占庄CAN总线位定时和同步机制的设计与实现[期刊论文]-计算机技术与发展2010(4)2.佟为明.陈培友.高洪伟.钱英军CAN总线位定时与同步机制的研究[期刊论文]-电子器件2007(4)3.史伟君西门子SFM210系统冗余设计以及SFM614通信控制器的开发[学位论文]硕士2006本文链接：授权使用：北京理工大学(北京理工大学)，授权号：5713615c-470c-4d37-bfdd-9e9a018265fc下载时间：2011年3月2日