基于CAN的打印機內(nèi)開放實時總線系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、大型噴繪打印機，由眾多子板構(gòu)成。目前子板間多根據(jù)板載MCU的IO資源，針對性的設(shè)計不同子板間的通信總線，使得整個系統(tǒng)呈現(xiàn)出多總線拓撲結(jié)構(gòu)，至少帶來以下局限性：打印機特定應(yīng)用環(huán)境下多總線拓撲易使主板成為拓撲的中心節(jié)點，造成中心節(jié)點的通信壓力大；當對某類子板進行不同型號替換，那么通信對端的軟硬件可能需要相應(yīng)調(diào)整，造成子板不同型號替換的局限性；不同公司的不同子板組合，極可能需要重新開發(fā)板間通信。針對大型噴繪機多總線拓撲結(jié)構(gòu)的不足，迫切需要各子

2、板間控制流統(tǒng)一使用單總線拓撲。CANBUS具有通信速率高、實時性好、支持多主結(jié)構(gòu)、MCU普遍集成有片內(nèi)控制器等眾多優(yōu)點，可以采用CANBUS單總線承載多子板間的控制流通信，通過設(shè)計合理的驅(qū)動層、傳輸層，使得各子板呈現(xiàn)出多主競爭、單總線拓撲的通信模式。
　　 本論文的主要內(nèi)容如下：
　　 (1)研究工業(yè)噴繪打印機的系統(tǒng)構(gòu)成、分析系統(tǒng)的板間數(shù)據(jù)流\命令流交互關(guān)系、分析機內(nèi)板間總線拓撲結(jié)構(gòu)及其不足。
　　 (2)在前期

3、充分分析CANOpen等現(xiàn)有成熟CAN高層協(xié)議為基礎(chǔ)，針對工業(yè)噴繪機的具體應(yīng)用環(huán)境，提出了工業(yè)噴繪機板間單總線拓撲結(jié)構(gòu)、總線電路設(shè)計、和軟件的三層結(jié)構(gòu)：驅(qū)動層、傳輸層、應(yīng)用層。采用單總線拓撲結(jié)構(gòu)、多主競爭模式承載各子板板間控制流，是為了：從硬件上統(tǒng)一各子板間通信接口；消除中心節(jié)點(多為主板承擔)，使得在單總線拓撲下任何子板可以自由發(fā)起對其它子板的通訊過程，一方面消除系統(tǒng)對中心節(jié)點的過度依賴，另一方面在一定程度上消弱了系統(tǒng)各板間的設(shè)計耦合

4、性。
　　 (3)定義了驅(qū)動層的接口、功能，并以LPC2378為例來設(shè)計CAN節(jié)點驅(qū)動層，然后設(shè)計了CAN節(jié)點傳輸層，給出了一套針對工業(yè)噴繪打印機基于CAN的開放、實時總線系統(tǒng)的解決方案，使得整個網(wǎng)絡(luò)能夠可靠有效的承載板間控制流。驅(qū)動層向傳輸層提供抽象接口，向傳輸層提供傳輸層包在CAN總線上的收發(fā)能力。傳輸層向應(yīng)用層提供了四種通信模式，主要可分為基于會話的端到端通信和基于CAN節(jié)點的點到點通信，對應(yīng)用層統(tǒng)一板間通信過程。