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哈尔滨工程大学硕士学位论文CAN总线与RS-422A通信适配器的设计与实现及抗干扰分析姓名：林新荣申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：高延滨;何永前20081201CAN总线与RS-422A通信适配器的设计与实现及抗干扰分析作者：林新荣学位授予单位：哈尔滨工程大学相似文献(10条)1.期刊论文张立志.赵志杰.孙珂.ZHANGLi-zhi.ZHAOZhi-jie.SUNKe粮食熏蒸控制系统智能通信适配器的研究-哈尔滨商业大学学报（自然科学版）2006,22(5)阐述了粮食熏蒸控制系统通信适配器的硬件、软件设计,该系统采用CAN总线结构,系统主要部分通信适配器,是上位管理机和现场测控节点之间通信接口.该适配器以8031单片机为处理器,以SJA1000为CAN总线控制器,软件采用模块化结构设计,由主程序、子程序、中断服务程序组成,完成数据缓冲、数据转发等功能.2.学位论文孙超基于USB接口的CAN总线通信适配器的研究和应用2005现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。它是计算机技术、通信技术和控制技术高度综合与集成的产物，是一种开放式和分布式的新模式。CAN(控制器局域网)属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。USB(通用串行总线)具有传输速度快、可靠性高、使用灵活等优点，作为一种通信接口规范，他被广泛地应用在PC外设和便携式系统中。本文首先充分研究CAN总线技术和详细分析其2.0B协议，然后介绍USB技术，在此研究的基础上，充分发挥CAN总线技术和USB接口技术的优点，设计出基于USB接口的CAN总线通信适配器，实现对原有的CAN总线网络系统中的使用其他接口协议的适配器的升级和扩展。在论文中，重点介绍基于USB接口的CAN总线通信适配器的硬件设计，其次介绍该通信适配器的软件开发思想，最后给出该通信适配器在船舶监控系统中的应用，同时介绍船舶监控系统最近的发展。论文第一部分详细介绍CAN现场总线技术。第二部分介绍了USB接口技术和USB协议。第三部分是本文的重点，在研究分析CAN现场总线技术和USB接口技术的基础上，设计基于USB接口的CAN总线通信适配器，在介绍该通信适配器使用的两个核心元器件PDIUSBD12和SJA1000的同时给出它们的设计。第四部分给出该通信适配器的软件设计思想。第五部分给出其应用和介绍船舶监控系统最近发展成果IPMS。3.期刊论文周如培.于跃.王冬芳基于USB总线的CAN总线通信适配器的设计-现代电子技术2003,26(24)针对控制系统小尺寸、低功耗的要求,本文首先简述了采用USB总线控制器PDIUSBD12与CAN总线控制器SJA1000设计了基于USB总线的CAN总线通信适配器,并利用WinDriver开发其Windows设备驱动程序.该系统在工业现场可以灵活、高速、高效地完成大量数据交换,并可应用于多种控制系统中.该系统具有极大的应用价值.4.期刊论文陈常根基于计算机并行口EPP模式的CAN总线通信适配器的开发及应用-电脑开发与应用2002,15(7)介绍了一种基于计算机并行口EPP模式的CAN总线通信适配器的硬件和软件的实现方法,并将其应用于医院护理系统.5.学位论文邵健基于DeviceNet的电厂锅炉辅机控制系统智能通信适配器设计与实现2008随着现代工业生产的发展，电能需求量日益增加，电力短缺现象非常严重，电力工业进入了大电网、大机组、高度自动化的时代。这就要求电厂必须要有稳定、高效和具有强大实时监控功能的过程控制系统。虽然我国电厂目前的生产过程自动化水平比较高，但由于电厂锅炉辅机系统在物理分布上相距很远，各控制系统之间相互独立，信息不能共享，为厂级生产过程管理带来了困难，必须要有一个统一的控制网络系统进行监管。目前电厂通常采用集散控制系统（DCS），但由于自身特点和系统需求的限制，DCS应用于锅炉辅机系统时存在着成本高（大多数设备全靠进口且现场布线量大）、不同厂商设备之间互换性差、控制流程繁琐等缺点。本文主要针对上述工程背景，以国家发改委项目“基于现场总线（FCS）的电厂锅炉辅机控制系统试验平台的筹建”为依托，在深入研究DeviceNet现场总线协议规范的基础上，结合电厂锅炉辅机控制系统的具体要求，提出了基于Rockwell三层网络Netlink和DeviceNet现场总线的锅炉辅机控制系统。并对控制系统的关键技术进行了研究，在此基础上开了具有自主知识产权DeviceNet现场总线从站设备智能通信适配器。论文主要工作内容如下：深入研究了DeviceNet现场总线协议规范，结合电厂锅炉辅机控制系统的实际需求，提出了基于Rockwell三层网络和DeviceNet总线的电厂锅炉辅机控制系统。根据系统的总体结构和工作原理的具体要求，明确了DeviceNet从站设备智能通信适配器的开发为系统关键技术，并提出了通信适配器开发的两套技术方案，即：基于协议转换芯片的技术方案和基于嵌入式系统软硬件设计的技术方案。开发了基于Anybus-IC协议转换芯片的DeviceNet从站通信适配器。硬件设计上，实现了Anybus-IC模块的驱动以及SSC、SCI、MIF接口和DeviceNet网络接口电路的扩展；软件设计上，进行了Anybus-IC模块参数设置及初始化调试，完成了基于Modbus协议的Anybus-IC用户自定义参数规范创建，进而通过单片机控制程序的编写，实现了基于Modbus的DeviceNet应用层协议规范，并通过Anybus-IC与单片机间的通信实验验证了协议实现的正确性。开发了基于嵌入式软硬件系统的DeviceNet从站通信适配器。硬件设计上，实现了“STC89C58+SJA1000+82C250”的低成本CAN总线通信方案，扩展了DeviceNet总线接口以及温度采集、阀控制等常用功能模块；软件设计上，编写了CAN协议通信程序、DeviceNet应用层协议程序和扩展功能模块驱动程序，开发实现了DeviceNet设备描述及对应电子数据表单（EDS）文件。将开发的DeviceNet从站设备通信适配器应用于基于ROCKWELL三层网络的实验平台上，通过其与系统中其他DeviceNet设备的通信实验，对其DeviceNet协议实现的正确性进行了本实验室内的一致性测试。试验结果表明，研制的DeviceNet从站设备通信适配器性能可靠、操作方便、实现了现场智能设备与DeviceNet网络的连接和基本的通信功能，满足了系统的设计要求。6.期刊论文卢世超.刘国海.罗新民基于PCI总线的CAN总线通信适配器的设计与实现-工业控制计算机2001,14(12)本文首先介绍了PCI总线控制器AMCCS5920与CAN总线通信控制器的80256的工作原理,并在此基础上比较详细地给出了PCI总线与CAN总线通信控制器接口的硬件与软件实现方法.7.学位论文杨勇基于CAN的果园小气象监测网络的设计2006气象与农林业有着极其密切的关系，而气象作为农林业生产的重要环境己早为人们所认识。在农林业科技飞速发展的今天，农林业气象信息监测对农林业生产、农林业经济体系运行的指导作用显得尤为重要。CAN总线是一种支持分散控制和实时控制的串行通信网络，具有很好的可靠性。CAN总线最初被用在汽车工业上，现已广泛运用到航空、工业控制等其他自动化领域。比如，温室环境监测、工业现场参数测量等。基于上述情况，本文提出了基于CAN总线的果园小气象环境监测系统的设计方法。首先，提出了监测系统的设计方案。其次，介绍了现场总线的特点和优点以及CAN总线的技术特点、通信协议模型和应用情况等。在前面的基础上，论文第三、四章重点地阐述了果园小气象环境监测系统的下位机部分的软硬件实现方案，包括监测网络节点电路的硬件构成和通信适配器的软硬件设计。其中，节点电路以带CAN控制器的P87C591为微控制器，利用其丰富的片上资源，实现数据采集、处理和上传。通信适配器采用了CAN协议转USB协议的设计方案。其中，用EZ-USBFX2实现LJSB接口，使用SJA1000实现CAN接口。EZ-USBFX2和SJA1000的连接采用GPIF主控模式。论文第五章就基于CAN的小气象监测网络的数据传输实现作了说明。论文最后给出结论，并指出了整个系统设计的不足以及对后期的工作作了展望。8.期刊论文何用辉.黄耀志CAN总线在啤酒发酵过程控制系统中的应用-电子设计应用2005,(9)本文介绍了基于CAN总线的啤酒发酵监控系统的总体结构,并且重点阐述了CAN总线现场智能节点和智能通信适配器USB-CAN的硬件电路实现及软件设计的方法.9.学位论文孙晓健CAN总线在液压支架电液控制系统的应用研究2005液压支架是长壁工作面综合机械化的主体设备。随着计算机技术和自动化技术的普及应用，液压支架的控制方式已由手动液压控制转变为电液控制。尽管液压支架电液控制方式在国外已经属于成熟技术，但在我国还处于刚刚起步阶段。研究液压支架电液控制系统具有举足轻重的意义。通信是液压支架电液控制系统中的重要组成部分。根据液压支架电液控制系统的通信特点，选用CAN总线实现支架控制器之间的通信。CAN总线是一种典型的现场总线。它以高性能、高可靠性、实时性及独特的设计等特点，得到广泛的应用，遍及了从高速网络到低成本的多线路网络。这些优点都使得CAN总线通信能够更好的满足液压支架电液控制系统的需要。结合液压支架电液控制系统的具体要求，本文完成了液压支架电液控制系统中CAN总线节点、中继节点的软件开发以及硬件接口电路的设计。首先，简要的介绍了液压支架电液控制系统的架构及其功能。分析了邻架控制、成组控制、参数设置及急停、闭锁功能中对通信的要求。对联动控制先分析综采面“三机”的约束关系，继而提出联动控制的数学描述。在上述分析的基础上，总结了液压支架电液控制系统对CAN总线的要求。其次，在CAN总线硬件接口电路的设计中，采用Motorola单片机中自带的MSCAN模块设计了CAN节点、CAN中继节点，支持超过110个节点的通信。针对井下防爆的要求，采用改进的统一供电法，并设计了通信适配器、电源适配器，使CAN总线具有本质安全防爆的性能。最后，为了更好的实现液压支架电液控制系统所需数据传输的功能，在透彻分析CAN总线技术规范的基础上，开发了专用于液压支架电液控制系统的CAN总线通信应用层协议。利用CAN总线网络通信的液压支架电液控制系统实现了支架控制器之间灵活、可靠的通信。解决了传统通信方式中存在的传输速度低、需要制定复杂通信协议及扩展困难等问题。10.期刊论文何用辉.黄耀志.HEYong-hui.HUANGYao-zhiCAN总线在啤酒发酵过程控制系统中的应用-仪器仪表用户2005,12(6)针对啤酒发酵过程控制及其管理自动化的需要,介绍了基于CAN总线的啤酒发酵监控系统的总体结构,并且重点阐述了CAN总线在现场智能节点和智能通信适配器USB-CAN的硬件电路实现及软件设计的方法.该系统具有结构简单.易于扩充、可靠性高、性价比高等特点.本文链接：授权使用：黑龙江工程学院(hljgcxy)，授权号：f961867d-9722-4429-a178-9e390132a96c下载时间：2010年11月25日