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支持即插即用的CAN总线分布式测控网络的研究

作　者: 周冲
导　师: 周纯杰
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 网络控制系统即插即用物理地址自动识别自动分配
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

由于CAN总线近些年来的飞速发展。支持即插即用的CAN总线分布式网络的研究,不仅有较高的学术价值,而且也有广泛的实际意义。本文提出一种基于CANopen层管理(LMT)的CAN网络节点自动管理方案,能够自动发现新插入到网络中的节点并对所有网络节点实施动态管理。本文首先介绍了课题来源、目的及意义,综述了网络控制系统、CAN总线及即插即用技术的国内外研究现状,然后分析了定义数据链路层和物理层的CANBus2.0B规范,以及主要的几种CAN应用层协议如CAL协议、CANopen协议等。本文提出了一种基于改进LMT的CAN网络节点的自动管理方案。该方案将即插即用划分为两个阶段---自动识别阶段和分配NOD-ID阶段,实现了新插入节点的自动发现及识别,并将节点的NOD-ID与节点所在的位置信息绑定起来,使网络主节点能够正确理解从节点发送来的信息。论文实现了基于C8051F310单片机和MCP2510独立CAN控制器的CAN节点原理样机的设计与开发,并将基于改进LMT的节点自动管理方案在原理样机上进行了实验。理论实时性分析和实验结果表明所提方案的有效性。本文最后针对所作的工作加以总结,进一步展望了下一步工作的几个核心问题。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 课题的来源、目的及研究意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-15
  1.3 本文的主要工作和结构  15-16
2 CAN 总线应用层协议  16-25
  2.1 CAN2.0B 协议  16-22
  2.2 CAL 协议  22-23
  2.3 CANopen 协议  23-25
3 基于改进LMT 的CAN 网络节点自动管理  25-39
  3.1 问题的提出  25
  3.2 基于改进LMT 的节点自动管理方案  25-30
  3.3 主节点的自动识别算法  30-33
  3.4 从节点的行为分析  33-34
  3.5 主节点的分配算法  34-39
4 支持即插即用的CAN 节点原理样机的开发  39-51
  4.1 原理样机硬件设计  40-46
  4.2 主从节点软件设计  46-48
  4.3 方案实时性理论分析  48-49
  4.4 自动管理方案在原理样机上的实验结果  49-51
5 工作总结及展望  51-53
  5.1 工作总结  51
  5.2 未来展望  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-56

支持即插即用的CAN总线分布式测控网络的研究

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