【摘 要】
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该文以CAN总线为研究对象,设计开发了具有较强通用性的模块化CAN总线控制器;以CANopen协议为标准编写并在软件实现了CAN总线应用层协议;并对由此组成的CAN总线控制系统的实时
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该文以CAN总线为研究对象,设计开发了具有较强通用性的模块化CAN总线控制器;以CANopen协议为标准编写并在软件实现了CAN总线应用层协议;并对由此组成的CAN总线控制系统的实时性做了初步的研究.该CAN总线控制器采用二级总线的结构形式,即系统总线和I/O总线分离,将其分为CAN节点控制模块和I/O模块两个相互独立的部分,通过485总线进行数据通讯.用户可根据需要需要灵活组合I/O模块形成I/O端口,组成完整的CAN节点,其结构灵活,通用性强,每个CAN节点可带的I/O端口增多,使得系统中CAN节点相对减少,系统实时性大大增强.该文在硬件上设计开发了CAN节点控制模块和具有四个输入输出通道的独立的I/O模块(包括DI、DO、AI和AO四种类型).该文对CANopen协议进行分析,并根据常规控制系统中通讯和网络管理的需求,以此为标准编写了CAN通讯的应用层协议.软件部分由单片机C语言C96和C51编写,实现此应用层协议,完成各节点之间的CAN通讯以及节点控制模块与各I/O模块之间的485通讯.由于主节点和从节点的任务不同,软件功能也有很大的不同,因此分开考虑,在软件上分开实现.在整个CAN总线控制系统中,与上位机相连的PC适配卡作为主节点,主要完成网络设置和管理功能;其它为从节点,该设计中主要实现从节点CANopen协议中主要的CANopen通讯和网络管理功能.最后,从CAN总线应用层的角度初步研究讨论了CAN总线控制系统的实时性问题,给出了以CANopen应用层协议为基础的CAN信息通讯最大延迟时间的计算方法.
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