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CAN总线网络协议分析+文献综述(2)

时间:2017-06-17 15:02来源:毕业论文
4.4.2 启动CAN功能 18 4.4.3 复位CAN功能 20 4.4.4 清空接收区功能 21 4.4.5 发送功能 22 4.4.6 接收功能 24 4.4.7 信息显示功能 24 4.4.8 非法字符的限制 25 4.5 本章小结


4.4.2  启动CAN功能    18
4.4.3  复位CAN功能    20
4.4.4  清空接收区功能    21
4.4.5  发送功能    22
4.4.6  接收功能    24
4.4.7  信息显示功能    24
4.4.8  非法字符的限制    25
4.5  本章小结    26
5  软件的封装    26
5.1  制作安装程序    26
5.2  本章小结    31
结  论    32
致 谢    33
参考文献    34
1  绪论
1.1  CAN总线的历史状况
CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO国际标准化的串行通信协议[1]。在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来[2]。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。
CAN(Controller Area Network)即控制局域网,是国际上认为是几种最有前途的现场总线之一。CAN最初由德国的Bosch公司因汽车监控和控制系统的需要而设计,并且被世界各个大的汽车制造厂商采用。目前CAN已经成为国际标准,它的应用范围已经不仅仅局限于汽车行业,在工业过程控制、机械工业、纺织工业、农用机械、机器人、安全检测、数控机床、工业锅炉、医疗器械及传感器等领域也被成功应用,并取得了一定的效益[3]。
1.2  CAN总线的研究现状
1.3  CAN总线存在的问题与发展方向
    无应用层协议
CAN只定义了物理层和数据链路层[8],故CAN本身不是一个完整的协议,在面向特定应用时,必须设计相应的高层协议。目前,基于CAN的高层协议有CANopen[9]、J1939、DeviceNet[10]等,这些协议较为庞大复杂[11],开发应用的难度较大,而且使用成本较高。因此针对工业测控通信系统,很有必要设计简单高效的通信协议[12]。
针对传感器识别系统中的CAN总线通信问题,出现了一种CAN总线应用层通信协议— — DNP。通过采用自定义的CAN应用层通信协议有效地解决了传感器识别系统中的CAN总线网络的通信问题,满足了实际应用的需要。DNP协议的设计思想对中小型CAN总线通信的应用具有一定的参考价值[12]。
结合工业测控通信系统的需求,还有一种CAN的高层协议——CHP协议。通过初始化帧实现了地址的动态分配与帧格式的约定,采用节点分类和定期查询的方法实现了节点状态的监控。针对大块报文重传效率较低的问题,出现了集中应答和选择性重传错误帧的解决办法;针对大块报文可能导致较大延时的问题,有实时报文的抢占机制[2]。
    优先级较低站点数据传输延时的不确定性
虽然CAN的应用非常广泛,但随着自动化技术的不断发展,它的局限性也日趋明显。传统的CAN总线采用了非破坏性总线仲裁技术,当数据传输发生冲突的时候,具有较高优先级的站点会在竞争中胜出,获得数统中,网络结构将越来越复杂,网络负载也越来越大,会造成优先级较低的站点在多次发送数据时与优先级高的站点冲突,并且在竞争中失败而不能发送数据。这样就会导致优先级较低站点数据传输延时的不确定性,时而较大,时而较小,整个网络的实时性和可靠性会大大下降,甚至不能满足控制的需求。目前,解决这一问题的主流思路有两种。第一种是在原有CAN事件触发协议的基础上对总线仲裁方式做一些改进;第二种是采用TTCAN 协议[3]。 CAN总线网络协议分析+文献综述(2):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_9287.html
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