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基于CAN总线与Linux的网络化仪表设计与研究

作　者: 彭来
导　师: 战明
学　校: 东北大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: CAN总线 Linux ARM 网络化仪表 通信协议
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 51次
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内容摘要


现场总线的出现彻底改变了传统的工业仪表控制系统的结构,并使其向一个网络化、智能化、分散化的方向发展。现场总线控制系统以现场总线为纽带,把单个分散的测量控制设备变成网络上的节点,将它们连接成可以相互沟通信息、共同完成自动控制任务的网络系统与控制系统。本课题是在综合了现场总线控制系统的特点和体系结构的基础之上,根据目前市场的需求,采用当前最有发展前途的现场总线之一的CAN总线来构建网络化仪表系统,提出了建立一个合理的、智能的、稳定可靠的CAN总线网络化仪表系统的方案。并基于Linux嵌入式操作系统和ARM处理器,设计出一个该总线仪表系统上的主站。本文从系统主站的软硬件和系统应用层协议方面对所做的工作进行了详细的叙述。在硬件设计方面,采用模块化设计的方式,以三星的S3C2440这款ARM9处理器作为核心,设计了包括最小系统开发模块、常用的外部设备接口、液晶显示模块以及以MCP2515控制器为核心的CAN总线接口模块的系统主站。在软件设计方面,除了在ARM系统的硬件基础之上构建Linux嵌入式操作系统之外,重点叙述了在Linux操作系统下编写CAN接口设备驱动程序,并描述了怎样在QT平台之下编写Linux下的应用层功能程序。另外,制定一个合理的、简单的、适应于本网络系统的应用层通信协议不仅是本文的一个重点,也是一个创新点。本课题所涉及的ARM与Linux软硬件平台的开发技术是通用的,所以对于其他的嵌入式应用系统的开发有着一定的指导作用。且本文通过采用自定义的CAN应用层通信协议有效地解决了智能仪表系统中的CAN总线网络的通信问题,满足了实际应用的需要。该协议的设计方案对于中小型CAN总线通信的应用具有一定的借鉴意义。

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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