基于CAN總線工控現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的研制.pdf

1、在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)控制占主導(dǎo)地位。其階段己從集中控制，集散控制發(fā)展到現(xiàn)場(chǎng)總線控制?，F(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)，標(biāo)志著工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域又一個(gè)新時(shí)代的開(kāi)始，并對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響?？刂破骶钟蚓W(wǎng)CAN(Controller Aera Network)屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有極高的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性的特點(diǎn)，是一種有效支持集散控制系統(tǒng)和實(shí)時(shí)控制的多

2、主串行總線。CAN作為一種新興的總線技術(shù)，具有高性能、高可靠性的特點(diǎn)，以其為基礎(chǔ)構(gòu)成的分布式網(wǎng)絡(luò)方便、低成本地實(shí)現(xiàn)了工程實(shí)際要求。 在計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)高速發(fā)展的同時(shí)，嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)也得到迅速發(fā)展，由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、功耗低、性能強(qiáng)、可靠性高，以及面向行業(yè)應(yīng)用的突出特點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于軍事國(guó)防、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。伴隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來(lái)臨在高端嵌入式應(yīng)用中，32位微處理器的應(yīng)用將成為主流，以

3、ARM為內(nèi)核的微處理器就是其中一種被廣泛應(yīng)用RISC(精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))芯片。 本文概述了工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生、類型以及優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)其中的控制器局域網(wǎng)CAN(Controller Aera Network)總線進(jìn)行分析，論述了CAN總線的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)及協(xié)議。依托一種基于CAN協(xié)議通信的嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)為研究對(duì)象，在ARM芯片可擴(kuò)展的CAN接口基礎(chǔ)上，構(gòu)建CAN網(wǎng)絡(luò)嵌入式智能監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信，提高了監(jiān)

4、控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性，對(duì)其硬件和軟件進(jìn)行了描述，并介紹了相關(guān)的CAN器件。 本文采用32位ARM7核的芯片LPC2290為主控制器，完成系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)；系統(tǒng)引入了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，實(shí)現(xiàn)在ADS編譯環(huán)境下完成μC/OS-Ⅱ的移植，最后通過(guò)μC/OS-Ⅱ來(lái)完成任務(wù)調(diào)度：基于集成CAN控制器的ARM7芯片組建現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮了32位控制器的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了基于ARM的CAN網(wǎng)絡(luò)通信：最終完成工控現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)