本文针对目前工业现场控制系统存在的不足，提出了基于高速智能化现场总线的嵌入式PC控制系统，该系统具有高速、智能化的通讯能力和可以直接嵌入到工业设备中的小巧体积。 首先通过分析控制系统的发展趋势，简述了随微电子技术和个人计算机的发展而出现的各种现场总线和嵌入式计算机系统。随后确定在控制系统中使用CAN总线作为现场总线网络，使用嵌入式的PC／104主机作为控制计算机。 然后具体实现了该控制系统。主要包括PC／104总线的CAN适配器、CAN总线网络模型和通信协议的设计。在硬件设计上，通过使用可编程的CPLD器件取代体积和功耗都太大的传统数字电路，使用集成了MCU和CAN控制器的SoC芯片来完成CAN的主要操作，总线收发上利用光电隔离电路提高抗干扰性。CAN适配器的驱动设计借助了第三方的工具软件WinDriver，并将驱动封装为ActiveX控件以便于用户应用程序的调用。此外，还根据国际标准化组织(ISO)提出的开放系统互连参考模型(OSI／RM)建立了控制系统的网络模型，并且定义了模型中的应用层协议。 最后，说明了该系统在纺织机械自动清纱控制系统中的一个应用实 西安理工大学硕士学位论文例，并就这个应用实例，对系统的通讯速率、丢报率、出铅率以及响应时间等参数作了详细测试。测试表明系统具有极好的性能，能够在 100米左右的范围内挂接 100个以上的控制节点并以 500kbps的速率通信，系统响应时间小于 lins，出错率和丢包率均低于万分之一，囚此该系统在工业自动化中具有很大的应用价值。