淺述節(jié)點的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計

全文54頁 約29000字 論述翔實

目錄
1. 引言
1.1 本課題國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析…………………………………………………………… 1
1.2 煤礦通訊現(xiàn)狀………………………………………………………………………………… 1
1.3 本課題的工作重點……………………………………………………………………………2
2. 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通訊設(shè)計方案
2.1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中通訊方案的比較……………………………………………………3
2.1.1 CAN-bus總線及485通訊的特點 ………………………………………………… 3
2.1.2 CAN-bus總線與RS-485通訊比較 ……………………………………………… 4
2.2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中CAN-bus的應(yīng)用方案 ……………………………………… 4
2.3 設(shè)計方案的選定 …………………………………………………………………………… 6
3. CAN－bus 規(guī)范簡介
3.1 基本概念 ………………………………………………………………………………………7
3.2 報文傳輸 ………………………………………………………………………………………10
3.2.1 數(shù)據(jù)幀 ……………………………………………………………………………… 10
3.2.2 遠程幀……………………………………………………………………………… 13
3.2.3 錯誤幀……………………………………………………………………………… 14
3.2.4 過載幀……………………………………………………………………………… 15
3.3 位定時要求…………………………………………………………………………………… 15
3.4 錯誤處理……………………………………………………………………………………… 17
3.4.1 錯誤檢測…………………………………………………………………………… 18
3.4.2 錯誤標定…………………………………………………………………………… 18
3.5 故障界定……………………………………………………………………………………… 18
4. CAN-bus總線的硬件設(shè)計
4.1 SJA1000 獨立CAN 控制器的介紹…………………………………………………………20
4.1.1 特性………………………………………………………………………………… 20
4.1.2 管腳排列及引腳圖…………………………………………………………………20
4.2 CAN通訊的控制……………………………………………………………………………… 22
4.2 控制器SJA1000的基本功能和寄存器…………………………………………………… 22
4.3 發(fā)送緩沖器/接收緩沖器……………………………………………………………………27
4.4 驗收濾波器…………………………………………………………………………………… 28
4.5 TJA1050 高速CAN 收發(fā)器………………………………………………………………… 32
4.6 工作模式……………………………………………………………………………………… 35
4.6.1 高速模式…………………………………………………………………………… 35
4.6.2 靜音模式…………………………………………………………………………… 35
4.7 不上電的收發(fā)器…………………………………………………………………………… 36
4.7.1 普通模式電壓的非對稱偏置…………………………………………………… 36
4.8 總線網(wǎng)絡(luò)的問題…………………………………………………………………………… 37
4.8.1 最大節(jié)點數(shù)量……………………………………………………………………… 37
4.8.2 最大總線長度……………………………………………………………………… 37
4.8.3 拓撲結(jié)構(gòu)方面……………………………………………………………………… 38
5. 通訊校驗算法及程序?qū)崿F(xiàn)
5.1 CRC檢錯原理………………………………………………………………………………… 39
5.2 CRC部分程序………………………………………………………………………………… 41
6. 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的通訊模型
6.1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的通訊模型硬件方案……………………………………………… 43
6.2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的通訊模型軟件設(shè)計……………………………………………… 44
6.2.1 部分程序流程圖……………………………………………………………………44
6.2.2部分CAN程序………………………………………………………………………… 45
7. 總結(jié) …………………………………………………………………………………………………… 50
致謝 …………………………………………………………………………………………………… 51
參考文獻 …………………………………………………………………………………………… 52

摘要

煤礦安全無疑已成為社會關(guān)注的熱點，不僅對社會經(jīng)濟有影響，更關(guān)乎礦業(yè)人員的生命安全。產(chǎn)生煤礦安全隱患的原因之一是對有害情況的監(jiān)測和控制存在一些缺陷；并且，煤礦中各種類型系統(tǒng)相互獨立，信息不互通，也是造成統(tǒng)一管理不便的原因。CAN總線在通訊系統(tǒng)中的應(yīng)用可以很好的解決以上問題。CAN總線上的節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)上的信息接收和發(fā)送站；智能節(jié)點能通過編程設(shè)置工作方式、ID 地址、波特率等參數(shù)。它主要由單片機和可編程的CAN通信控制器組成。本論文介紹節(jié)點的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。

關(guān)鍵詞：煤礦通訊,CAN-bus總線,CAN,控制器

部分參考文獻

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[11] 鄔寬明，單片機外圍器件實用手冊數(shù)據(jù)傳輸接口器件分冊，北京航空航天大學出版社，1998年
[12] 廣州周立功單片機發(fā)展有限公司，SJA1000獨立CAN控制器數(shù)據(jù)手冊
[13] 廣州周立功單片機發(fā)展有限公司，SJA1000獨立CAN控制器應(yīng)用指南
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