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基于嵌入式系统的CAN总线与以太网互连的研究
| 论文题名： | 基于嵌入式系统的CAN总线与以太网互连的研究 |
| 关键词： | CAN总线;汽车内部测量;以太网互连 |
| 摘要： | 随着现在嵌入式技术和网络技术的发展，以及现代工业对控制要求的不断提高，现场总线与以太网的应用都越来越广，由现场总线构成的控制系统成为工业企业网中控制网络的典型模式。CAN总线作为“最有前途的现场总线”，开始只是用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通讯，不过由于其具备有高可靠性，高性能的优点，并且价格低廉，因此，正在被广泛的运用到各种各样的场合。但是它也有其使用的局限性，就是它很难上网，不太适合远距离的信息传递。而以太网相对于CAN总线，虽然在性能上不能像CAN总线那样适应恶劣的生产现场，但是它的技术已经发展的很成熟，具有通信速率高、软硬件产品丰富和应用支持技术成熟的特点，并且可以利用网络进行远距离的通信，这个刚好可以和CAN总线相互补足。正是出于有这样的原因，对CAN总线与以太网互连的研究很有实际意义。 LPC2294是一个32位ARM7TDMI-S CPU的微控制器，具有高性能和低功耗的特性，其结构是基于精简指令集计算机(RISC)原理而设计的，使用了流水线技术，处理和存储系统的所有部分都可连续工作。另外，它还具有丰富的外设接口资源，非常适合于通信网关、协议转换器以及其它各种类型的应用。 μC/OS-II是专为嵌入式应用设计的公开源代码的抢占式实时操作系统，它内核小、可裁减，实时性与稳定性高，系统大部分代码采用C语言编写，便于移植，应用较为成熟。因此，适合小型控制系统，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点。 本文以ARM7处理器LPC2294为核心，以嵌入式μC/OS-II操作系统为平台，在深入分析了CAN总线以及以太网的网络模型和数据组成结构以后，给出了一个CAN总线与以太网互连系统的总体框架，硬件电路设计，相应的驱动程序，μC/OS-II系统的移植和应用，以及软件实现的流程和程序，还有它们之间协议的相互转换，设计出了一套基于CAN总线和以太网的嵌入式系统。 |
| 作者： | 周前华 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 谭思云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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