精品人妻一区二区三区麻豆91国产精品亚洲精品日韩|国产成人精品久久久久日韩中文字幕视频一区二区|国产区精品福利在线熟女|xk8134星空传媒|亚洲一区二区精品3399|5566中文字幕一区二区|国产69精品久久久久9999|中文字幕亚洲欧美日韩|国产日韩久久久久精品影院|亚洲国产精品久久久久久久久,果冻传媒精选麻豆人口中文av内射,欧美成人精品一区二区三区在线观看国产91精品肉色丝袜 ,国产日韩欧美一区二区久久精品东北电影制片厂第一部电影

基于LabVIEW的CSDB總線信號(hào)測(cè)試

 關(guān)鍵字:虛擬儀器,虛擬儀器軟件, 虛擬儀器教程, 虛擬儀器設(shè)計(jì),虛擬儀器儀表,虛擬儀器開(kāi)發(fā)

 摘要：本文重點(diǎn)介紹了CAN總線在熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,，設(shè)計(jì)了基于DSP的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控器硬件系統(tǒng),，制定了用戶層通信協(xié)議，并詳細(xì)介紹了CAN網(wǎng)絡(luò)通信部分的硬件和軟件,。 

    關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)通信,；CAN,；現(xiàn)場(chǎng)控制器,；DSP,；熱網(wǎng)監(jiān)控

    引言

    目前我國(guó)北方許多城市已經(jīng)或者即將進(jìn)行熱網(wǎng)改造工程，將傳統(tǒng)的分散供熱改造為集中供熱,。

    由于CAN總線相比其它現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有眾多優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,。本文基于該總線技術(shù)針對(duì)熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)控制和通信的子系統(tǒng),，能安全可靠地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、閉環(huán)控制及數(shù)據(jù)傳輸,。鑒于篇幅,本文重點(diǎn)介紹CAN網(wǎng)絡(luò)通信部分的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),。

    一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其硬件構(gòu)成

    1,、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)主要由上位機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)控制器組成,，總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是在一次設(shè)備(傳感器、變送器,、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu))的基礎(chǔ)上完成對(duì)熱網(wǎng)的監(jiān)測(cè)與控制,，通過(guò)調(diào)節(jié)熱管網(wǎng)的供水流量、供水溫度,、供水壓力,，來(lái)保證熱網(wǎng)安全、可靠,、高效,、穩(wěn)定的運(yùn)行。根據(jù)上述要求,，本系統(tǒng)在保證系統(tǒng)可靠工作和降低成本的條件下,，考慮到通用性、實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)展性等方面的因素,，采用了主要由上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制器構(gòu)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),。

    系統(tǒng)工作過(guò)程如下:上位機(jī)首先初始化CAN網(wǎng)卡,設(shè)置網(wǎng)卡工作模式、接收碼,、接收掩碼和波特率,，然后進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),在適當(dāng)條件下與現(xiàn)場(chǎng)控制器進(jìn)行通信。現(xiàn)場(chǎng)控制器主要完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與處理和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制等功能,并以查詢或中斷方式與主機(jī)進(jìn)行通信,。

圖1 熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

2,、硬件系統(tǒng)

    CAN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用總線式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、成本低,、系統(tǒng)可靠性高。信息的傳輸采用CAN通信協(xié)議,，通信介質(zhì)采用雙絞線,。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)控制器的結(jié)構(gòu)框圖

    3、上位機(jī)

    上位機(jī)采用工控機(jī),，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理,。上位機(jī)通過(guò)CAN網(wǎng)卡與現(xiàn)場(chǎng)控制器通信，同時(shí)通過(guò)局域網(wǎng)或者公共電話交換網(wǎng)與整個(gè)工廠或者公司的計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,，實(shí)現(xiàn)信息共享,。上位機(jī)具有組態(tài)、數(shù)據(jù)采集,、參數(shù)設(shè)置,、遠(yuǎn)程控制、流程顯示,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ),、趨勢(shì)顯示、報(bào)表打印以及通信等功能。 

圖3 CAN網(wǎng)絡(luò)通信接口單元電路

    4,、CAN網(wǎng)卡

    CAN網(wǎng)卡是負(fù)責(zé)CAN總線與上位機(jī)之間數(shù)據(jù)交換的功能模塊,。CAN網(wǎng)卡上存在兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)交換：CAN網(wǎng)卡與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換(通過(guò)雙端口RAM實(shí)現(xiàn))以及CAN網(wǎng)卡與CAN總線之間的數(shù)據(jù)交換(由微處理器通過(guò)訪問(wèn)CAN控制器的接收緩沖區(qū)以及發(fā)送緩沖區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn))。CAN網(wǎng)卡上的CAN控制器選用的是PHILIPS公司的SJA1000芯片,。 

二,、CAN通信軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    CAN遵從OSI模型，按照OSI基準(zhǔn)模型，CAN結(jié)構(gòu)劃分為兩層：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層,。然而,，在實(shí)際應(yīng)用中，即使只是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的基于CAN的分布式系統(tǒng),，僅有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,。比如對(duì)于傳輸長(zhǎng)度超過(guò)8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)塊、帶有握手協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程,、標(biāo)識(shí)符分配以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理節(jié)點(diǎn)等功能就不能實(shí)現(xiàn),。

    因此需要在這兩層之外附加一層來(lái)支持應(yīng)用過(guò)程，即應(yīng)用層,。這一層功能對(duì)應(yīng)OSI基準(zhǔn)模型中的上五層,，主要完成網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的工作，提供接口,，使得通信模塊和具體應(yīng)用模塊分離,。針對(duì)熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用層協(xié)議需要通信雙方具體協(xié)商制定,。

    三,、CAN通信應(yīng)用層協(xié)議

    現(xiàn)場(chǎng)控制器軟件設(shè)計(jì)中與上位機(jī)的通信是最關(guān)鍵的部分之一。針對(duì)熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),，使用現(xiàn)場(chǎng)總線CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù),，制定了CAN應(yīng)用層協(xié)議。應(yīng)用層完成的主要工作有：標(biāo)識(shí)符分配,、多報(bào)文數(shù)據(jù)包的處理,、報(bào)文發(fā)送與接收等。

    四,、標(biāo)識(shí)符分配方案

    TMS320LF2407A支持CAN 2.0B協(xié)議,，本系統(tǒng)通信的信息幀采用擴(kuò)展幀，具有29位標(biāo)識(shí)符,，標(biāo)識(shí)符分配方案如表1所示,。

    其中，DIR表示方向,。DIR=0時(shí),，表示主站向從站發(fā)送數(shù)據(jù)；DIR=1時(shí),，表示從站向主站發(fā)送數(shù)據(jù),。TYPE為報(bào)文幀類型。當(dāng)TYPE.2=0時(shí),，表示點(diǎn)對(duì)點(diǎn)發(fā)送,；當(dāng)TYPE.2=l時(shí),，表示廣播發(fā)送。當(dāng)TYPE~TYPE.0Xb時(shí),，表示單幀報(bào)文,；TYPE.1~TYPE.0=11b時(shí)，表示非結(jié)束多幀報(bào)文,；TYPE.1~TYPE.0=10b時(shí),，表示結(jié)束多幀報(bào)文。另外還有目標(biāo)地址和源地址各七位,，命令符八位,。命令符是用來(lái)標(biāo)識(shí)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制器的控制命令，或現(xiàn)場(chǎng)控制器對(duì)上位機(jī)的上傳命令,。

    五,、報(bào)文的處理

    本設(shè)計(jì)對(duì)CAN通信中的報(bào)文處理做了以下規(guī)定：

    單報(bào)文：?jiǎn)螆?bào)文由標(biāo)識(shí)符中的數(shù)據(jù)類型TYPE.1決定，當(dāng)其為0時(shí)表示為單報(bào)文,，此時(shí)待傳送的數(shù)據(jù)不超過(guò)8個(gè)字節(jié),，數(shù)據(jù)段中為實(shí)際傳送的數(shù)據(jù)。

    多報(bào)文的首幀和中間幀：多報(bào)文的首幀和中間幀由TYPE.1～TYPE.0決定,，當(dāng)其為11b時(shí)表示為非結(jié)束多報(bào)文,，即為多報(bào)文的首幀和中間幀，此時(shí)待傳送的數(shù)據(jù)超過(guò)8個(gè)字節(jié),，數(shù)據(jù)段中第1個(gè)字節(jié)為索引項(xiàng),，后7個(gè)字節(jié)為傳送的數(shù)據(jù)。

    多報(bào)文的尾幀：多報(bào)文的尾幀由TYPE.1～TYPE.0決定,，當(dāng)其為10b時(shí)表示為結(jié)束多報(bào)文,，即為多報(bào)文的尾幀，此時(shí)規(guī)定該幀中數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié),，數(shù)據(jù)段中第1個(gè)字節(jié)為索引項(xiàng),，第2個(gè)字節(jié)為待傳送數(shù)據(jù)的總長(zhǎng)度，單位為字節(jié),。 

六,、CAN通信初始化

    CAN通信初始化主要是設(shè)置CAN的通信參數(shù)，包括配置位定時(shí)器和初始化郵箱兩部分,。需要初始化的寄存器有：位配置寄存器2,、位配置寄存器1、標(biāo)識(shí)符寄存器,、控制寄存器,、局部屏蔽寄存器等。需要注意的是,，只有當(dāng)全局狀態(tài)寄存器中的改變配置使能位為高時(shí),，才能配置位定時(shí)器,；當(dāng)主控制器中的改變配置請(qǐng)求位為1，即CAN控制器處于復(fù)位工作方式時(shí),，才能配置標(biāo)識(shí)符寄存器、控制寄存器和數(shù)據(jù)域,。在訪問(wèn)位配置寄存器時(shí),，由于其內(nèi)容決定波特率的數(shù)值，位配置寄存器的初始化字必須依據(jù)系統(tǒng)中各CAN控制器的晶振頻率而設(shè)定,。

    1,、數(shù)據(jù)發(fā)送

    信息從CAN控制器發(fā)送到CAN總線是由CAN控制器自動(dòng)完成的。發(fā)送程序只需把要發(fā)送的信息幀送到相關(guān)的CAN寄存器,，啟動(dòng)發(fā)送命令即可,。數(shù)據(jù)發(fā)送采用通用定時(shí)器周期中斷，定時(shí)發(fā)送已采集的數(shù)據(jù)到上位機(jī),，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),，以便用戶查詢。由于采集到的數(shù)據(jù)超過(guò)8個(gè)字節(jié),，所以需對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分片構(gòu)造報(bào)文,。通用定時(shí)器周期中斷服務(wù)程序如圖4所示。

    2,、數(shù)據(jù)接收

    信息從CAN總線到CAN接收郵箱是由CAN控制器自動(dòng)完成的,，數(shù)據(jù)接收采用郵箱中斷。在中斷服務(wù)程序中讀取接收到的數(shù)據(jù),，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,，并置位相應(yīng)標(biāo)志位。在主程序循環(huán)中查詢標(biāo)志位,，當(dāng)檢測(cè)到標(biāo)志位被置位時(shí),，則進(jìn)入相應(yīng)處理程序，同時(shí)對(duì)標(biāo)志位清零,。

    六,、結(jié)語(yǔ)

    應(yīng)用層協(xié)議是CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的關(guān)鍵，因此該系統(tǒng)中的重點(diǎn)工作是在現(xiàn)場(chǎng)控制器與上位機(jī)之間的通信中,，使用現(xiàn)場(chǎng)總線CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù),，制定了用戶層通信協(xié)議。而且本系統(tǒng)已經(jīng)完成了在實(shí)驗(yàn)室階段的調(diào)試工作,，通信部分能夠正常工作,。本文介紹的CAN 通信設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的通用性,其成果可以應(yīng)用在很多數(shù)據(jù)采集的場(chǎng)合。