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天津大学硕士学位论文基于CANopen+uC/OS_Ⅱ平台的主从节点通信姓名：王瑞鹏申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：于振生20070501基于CANopen+uC/OS_Ⅱ平台的主从节点通信作者：王瑞鹏学位授予单位：天津大学相似文献(10条)1.学位论文杨旗CANOpen高级协议在数字医疗设备中的应用研究2007CANOpen高级协议广泛应用于数字医疗设备中，CAN(ControlAreaNetwork)总线通讯已经成为硬件设备通讯的流行趋势，它不仅可以增加通讯速度，同时可以提高通讯质量。本论文便是以东软与PHILIPS合作的项目CV(Cardio-Vascular心血管成像设备)研发为平台开展工作的。在CV等数字医疗设备中由于对通讯数据的实时性和稳定性要求很高，所以要求有稳定的、高质量的通讯方式。而在众多通讯方式中CAN总线具有多主方式工作、开放性、全数字化、双向通信与多站的通信、高速及抗扰能力强等优点，所以本项目中心血管成像设备内部的数据传输都采用CAN总线。由于CAN本身并非一个完整的协议，只包括物理层和数据链路层两个底层协议，要进行高效率的通讯还需要进一步应用高层协议。CANOpen在总多应用层协议中优点突出，所以在CV设备中选择CANOpen协议作为CAN的应用层协议。在这个项目中，本文主要做的是协议通讯规则的定制、对硬件间的通讯以及软件和硬件间的通讯进行协调、管理等工作，具体内容包括：CANOpen协议的研究；提出了改进方案，并提出了优先级调度算法；通讯规则的定制；CAN控制台的程序编制；以及对CANOpen协议的应用(限束器的编程)；搭建了试验台，对程序进行了测试。在硬件设计中所有节点的设计都是完全符合CANOpen协议标准的。对象字典概念的引入规范化了CV网络系统中传输的数据。通过对象字典，CV系统中的各个节点在对象字典中具有相同的数据存储区，使得整体化设计思想在CV系统的开发中得以实现，CANOpen同步协议的应用使得CV网络系统可以通过时序安排，来减少信息冲突的几率，固定ID地址的指定使得编程清晰明了。最后，本论文通过构建总线型CAN通讯网络，一台计算机模拟下位机设备，一台计算机作为主控节点，结合限束器构成CAN总线型网络，并通过此网络做了仿真试验。试验数据表明，采用CAN通讯，以及应用CANOpen协议使得通讯更加流畅，安全，取得较好效果。2.期刊论文孙建辉.单晓杭.李保.SUNJian-hui.SHANXiao-hang.LIBao基于CANopen总线协议的动态力矩测试系统数据传输-测控技术2007,26(8)在分析CANopen协议特点的基础上,着重介绍了对象字典的SDO和PDO通信对象,给出了CANopen协议在动态力矩测试仪中的应用,并且利用USB-CAN智能接口卡实现上位工控机数据的实时同步采集.3.学位论文赵峰CANopen协议研究及一体化适配器开发2009CANopen作为CAN应用层协议，在工业现场已经得到了广泛的应用和充分的肯定，自主开发基于CANopen的远程I/O一体化适配器，适应了国内对总线产品的需求，并且有效促进国内总线产品企业自主发展，具有必要性，可行性和现实性。本课题设计并开发了具有一个CAN总线接口，8路数字量输入输出，4路模拟量输入的CANopen远程I/O一体化适配器模块。该模块硬件设计基于ATMELAT91SAMS7X256ARM7芯片，结合供电、晶振、复位等外围设备和CAN收发器电路，不仅保证了强大的数据处理能力，而且使得电路简化。软件设计在IARARM开发环境中进行，协议栈程序通过JTAG仿真器下载到芯片RAM进行测试。通过与施耐德CANopen主站节点构建网络测试平台，成功实现了模块在网络上的通信，并且通过实验验证，达到产品化的标准。本文详细介绍了CANopen通信协议，深入解释了协议中各种通信对象及其实现方式。节点的开发严格遵照CANopenDS301协议规范，并且通过编写协议栈程序，实现了节点初始化、通信参数配置、状态机制、数据传输及网络监控等功能，在文章的最后，结合开发过程，提出了模块优化的观点和措施。本课题设计的创新点主要有：（1）模块功能实现齐全，在状态机制、心跳报文/节点保护、PDO触发方式以及模拟量上下限报警等功能实现上有特色，增强了模块的兼容性；（2）紧紧联系应用于现场的设备环境，与施耐德主从站产品构建测试网络，成功通过网络对模块进行配置和数据传输。4.期刊论文熊四昌.李保.XIONGSi-chang.LIBao基于CANopen协议的扭矩传感器数据采集测试系统-工业仪表与自动化装置2007,(4)介绍了一种高精度的力矩数据采集测试系统,重点阐述了CANopen协议的通信对象以及基于该协议的扭矩传感器配套使用的放大器MP55,系统中上位机VB控制程序通过访问MP55对象字典(重点是SDO和PDO)从而对传感器采集和数据传输各项参数进行设置.系统实现了对传感器测试数据高精度和较高速等时间间隔的采集和传输.5.期刊论文丁恩杰.踪晓志.DINGEn-jie.ZONGXiao-zhiCANopen协议在语音通信系统的应用研究-煤矿机电2010,(3)CAN只包括物理层和数据链路层两个底层协议,不能满足实时高效语音通讯的要求.设计开发了以CANopen协议为基础,在CAN总线上远程传输语音数据的语音通信系统.详述其设计原理、硬件组成和软件流程,给出部分关键硬件原理图和软件流程图.实践表明,采用CAN-open协议的语音通信系统可以在CAN总线上以极低的语音通信速率(2.4kbit/s)进行语音数据传输,实现语音的广播、组播、点播、MP3播放功能.6.期刊论文吴元亮.陈小平.WUYuan-liang.CHENXiao-ping基于ARM微控制器LPC2119的CAN总线节点设计-微电子学与计算机2009,26(6)介绍了基于ARM微控制器LPC219的CAN总线节点的设计.采用LPC2119作为节点的控制器,以CAN总线作为数据通道,基于CANopen协议建立网络,实现节点间实时、稳定的通信和可靠的数据传输,并将设计的节点应用于电梯的控制.7.期刊论文赵宇萍.牛云.ZhaoYuping.NiuYun基于CANopen协议的飞机供电系统测控平台设计-计算机测量与控制2006,14(11)通过分析应用层协议CANopen的技术特点,研制了一套基于CANopen协议的飞机供电系统测控平台;该测控平台以CANopen为通信协议,采用DSP为控制器核心器件,并结合嵌入式操作系统μC/0S-Ⅱ进行软件设计;经测试,基于该协议的测控平台能满足上位机对通信的时限要求,使系统各单元间的数据传输更为可靠,并提高了系统的扩展性和组态性.8.学位论文孟诏基于CANopen协议的CAN总线控制系统研究2008本课题是北京市科学技术委员会2005年度科技计划重大项目(数字化印刷技术及设备)的子课题之一“印刷设备的无轴传动系统研究”的部分研究内容之一。“印刷设备的无轴传动系统研究”课题旨在促进北京地区的印刷行业向数字化方向发展，提升北京地区印刷设备制造行业的科技水平，使北京印刷机械制造行业具备数字化印刷设备的研发、制造能力并逐步形成数字化印刷设备的产业规模。根据本课题来源以及预期实现的目标，本论文所设计的CANopenI/O从站应用TI公司的TMS320F2812为核心，实现与上位机的CAN通讯，同时具备基于CANopen协议的报文打包以及解析的功能，最终能够利用上位机传输过来的参数进行配置并驱动步进电机。上位机方面，应用Labview软件编制具备CANopen接口的人机交互界面，同时应用自主开发的CAN卡驱动程序驱动PCI-1680来实现PC机与CAN总线的数据传输，基于以上预定目标，本文的主要工作内容如下:(1)介绍课题研究背景及意义，简要介绍CAN总线技术及其高层协议和CANopen协议在国内外的发展与应用状况，说明课题的来源、目的和要求。(2)介绍并分析CAN总线上层协议CANopen的技术规范及其应用。(3)应用VC完成CAN卡((PCI-1680)驱动程序的设计，应用Labview软件编制具备CANopen接口的人机交互界面。(4)设计以TMS320F2812为核心的CANopen从站硬件系统，完成系统主板的原理图以及PCB的制作，并且对电路进行调试。(5)设计CANopen从站的软件系统，主要实现协议转换以及与主机的通讯，并进行验证。(6)介绍步进电机驱动技术，设计步进电机驱动模块的软，硬件系统，并进行调试。(7)对整体系统进行联合调试，对调试结果进行分析。(8)总结全文，指出了课题存在的问题并对CANopen系统的进一步应用与工作提出自己的看法。9.学位论文高姗姗基于嵌入式系统的现场总线与以太网的通信实现2007控制器局域网络(CAN)是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，具有高性能和高可靠性的特点，现已形成国际标准。但CAN总线也具有其局限性，那就是难以接入因特网。如果能够把现场总线与以太网连接，那么这些问题都将得以解决，同时，由于以太网能够方便地接入因特网，控制信息也将可以方便快速地传送到世界上任何一个地方。本文结合陕西省教育厅项目“并条机自调匀整控制系统”，此系统采用CAN的应用层协议CANopen实现现场总线设备的组态和数据传输的功能，大大提高了CAN总线的通信和控制能力。本人通过查看大量国内外相关领域技术资料，在对CAN总线技术、CANopen协议及以太网通讯协议进行深入分析的基础上，并对CAN总线与以太网的接口技术进行研究，从而提出了嵌入式系统的整体设计目标，以Philips公司的ARM7-LPC2292为核心处理器，以ADS1.2为软件开发工具，选用μC/OS-Ⅱ为嵌入式实时操作系统，TCP/IP协议栈为第三方提供，实现了CANopen协议与以太网协议之间的相互转换，使CAN总线能够方便地接入以太网。本文介绍了CAN总线和CANopen协议的主要内容及通信原理，以及TCP/IP协议栈各层协议的数据封装，并描述了网关的模型和软硬件的总体结构。然后详细论述了嵌入式网关的设计及调试过程。在硬件方面，根据系统的功能需求完成了电路设计，包括用ProtelDXP画原理图和PCB制板，以及焊接电子元件的整个过程。在软件方面，首先在ARM上移植μC/OS-Ⅱ操作系统，并测试内核能够正常运行；编写相关硬件的底层驱动程序(CAN控制器、以太网控制器、LCD液晶驱动)；并在操作系统的基础上实现CANopen协议栈，移植经过裁剪的精简TCP/IP协议栈；以及编写基于操作系统的应用程序等。在系统测试中，网关上电后能够正常工作，其中LCD能正常显示用户界面，各外围通信接口能够正常通信，并可以从以太网嗅探软件抓取的数据包中查看数据的通讯过程，结果证明此系统基本完成了预期的设计目标，实现了系统的功能，操作人员不仅能从工业车间现场通过LCD查看设备的运行状态，而且从远程以太网浏览器上也能查看到网页，为现场设备层控制系统与企业信息管理系统的集成创造了条件。10.期刊论文张永德.赵峰.ZHANGYong-de.ZHAOFeng基于ARM7的CANopen数模从站开发与通信实现-制造业自动化2008,30(12)随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,工业现场总线对通信的实时性、可靠性和高速运算性能有了更高的要求.文章介绍基于ATMEL公司AT91系列ARM7高性能微处理器,开发CANopen通用数模I/O从站节点,大大提高从站数据传输和处理能力,并成功实现了与施耐德PLO主站之间的数据传输和实时监控功能.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：1cff4d0d-6a77-47be-b1bd-9de100d591f8下载时间：2010年8月29日