采用can总线的工业自动化平台

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1、采用CAN总线的工业自动化平台

2、第1内容加载中...---由于许多DSP与微处理器都在向3.3V操作移植，因此将德州仪器（TI）的3.3VCAN收发器组合到平台中，从而显示其如何与标准5VCAN收发器进行互操作。由于这一点，该平台既包括3.3VCAN收发器，也包括5VCAN收发器。---许多处理器都包括集成的CAN控制器。本演示选择了三种处理器，覆盖了低端控制（TMS320LF2406A）、高端控制（TMS320F2810）及普通微处理器（TMS470R1VF338——ARM7处理器）市场。---要

3、展示总线的仲裁工作情况，即多于一个节点需要同时向总线传输时总线如何反应，就要添加流量发生器以对总线加压。---本演示包括了以下子系统：---*风扇/温度控制。---在温度设定值发送至使用风扇控制目标温度的温度控制系统情况下，该系统将用做工业控制应用的模型。举例而言，它可以仿真HVAC系统，也可以仿真任何在节点上根据CAN总线另一节点的命令设定值进行本地控制的子系统。---*马达控制---该系统用于仿真流行的工业马达控制应用。此处的马达速度和/或位置由CAN总线上的远程节点控制，而实际的马达控制则由节

4、点之一本地进行。500)this.style.ouseg(this)">---*CAN总线讹误器（corrupter）---该系统允许向CAN总线注入各种故障，以显示总线如何检测错误并在错误移除时无故障恢复。---*总线负载因数控制---该子系统产生额外的CAN总线流量。现有两种流量发生器，第一种为额外流量，马达速度决定其速率。第二种为完全基于微控制器的流量发生器。其目的在于用额外的流量进行总线加载，从而导致发生总线仲裁，以显示CAN总线对高总线负载的强大可靠性。在高总线负载下，优先级较低的数据包传

5、送延迟，而优先级较高的数据包将使用总线。我们已设定平台使之在低优先级数据包延迟时给出音响提示。图2是各种子系统及其分布。---在总线上通信---CAN总线处理器之间的通信由专门的CAN控制器处理，其作为每个处理器器件的一部分。上述控制器支持CAN协议的2.0B版本。虽然三个处理器之间的硬件相似，但可用的控制器有所不同，见表1。---消息通过“邮箱”从处理器发送到处理器。这些邮箱经过配置可接收或传输含确定消息标志符的消息。发送消息时，每个处理器的控制器参与确认消息已正确发送。随后，如果消息标志符与邮箱

6、的消息标志符相匹配，则存储消息以备处理。如果不匹配，则放弃消息。3.3V与5V的互操作性---ISO11898所描述的CAN物理层基本为5V系统，使信号线偏置为2.5V。使用5V部分作为CAN收发器似乎很自然，这也是传统的做法。但是，大多数电子系统都在向3.3V或更低的操作移植。理想的CAN收发器将允许采用3.3V电源的操作。TI提供一系列在3.3V上工作的CAN收发器（SN65HVD23x），但允许在传统的5VCAN总线上工作。该平台使用5V与3.3VCAN收发器的混合，显示了两种类型器件之间的互

7、操作性。辅助进行演示与评估的特性---我们向演示平台添加了某些特性，以辅助对CAN总线功能进行评估。这些特性介绍如下。F2810包括一个SCI接口，可通过电平转换器（如SN75LV4737A）方便地连接到PC的UART。我们开发了命令接口，允许从主机PC上的程序对总线操作进行监视与控制。我们可使用该程序向其他节点发送控制消息，并监视CAN总线的状态。在板上放置了几个LED以显示CAN总线何时工作、何时从PC接收命令等。总线负载与讹误（Corruption）---这部分将描述用于给总线加载流量的电路系

8、统及用于向总线注入错误条件的电路系统。---总线负载---现有两种机制可给CAN总线加载流量。第一种机制为传感器节点上的“满溢数据包（floodpacket）”发生器。数据包充满总线的速率通过膝上型电脑或PC的GUI接口的下拉菜单项控制。合适的满溢速率取决于总线的数据速率（1Mbps、500kbps、250kbps、125kbps）。表2显示了就每种数据速率而言总线上的理论最大数据包负载，以及总线负载接近最大时GUI上可用的推荐速率。消息的位长由以下方程式得出：---L=SOF+MSGID+RTR+

9、CTRL+（8·MSGLENGTH）+CRC+ACK+EOF+IFS+STUFF---其中：---*SOF是帧长度的起点，1b。---*MSGID是消息标识符长度，11b---*RTR是远程传输请求的位长，1b---*CTRL是控制字段长度，6b，其包括IDE（标志符扩展位）、r0（保留位）以及DLC（数据长度）字段。---*MSGLENGTH是消息所占字节的长度。大多数消息为6B长，其中一条消息为8字节长。计算时假定为6B。---*CRT是循环冗余码的长度，16bi