基于can总线的指令电话的设计与实现

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1、重庆大学硕士学位论文基于CAN总线的指令电话的设计与实现姓名：余涛申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：刘晓明20090530重庆人学硕士学位论文中文摘要摘要CAN(ControllerAl'eaNetwork)即控制器局域网，是一种支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络的现场总线。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，它已被广泛应用到各个自动化控制系统中。在工业通信中，要求数据传输满足及时性和系统响应的实时性。因为工业网络强调在工业环境下数据传输的完整性，对

2、于工作在恶劣的工业生产现场的通信网络，必须解决环境适应性问题。在工业现场的通话应该保证通话的实时性，延迟可能会产生指挥失败或失效。其次要保证语音数据在通信线路上的容错性，在工业现场，往往由于各种干扰，使接收端收到的信息出现错误，若是语音数据出现错误，会造成语音含糊不清或出现歧义。而且，有的时候，数据的保密性也是非常重要的。传统电话通信系统包括终端设备、传输设备、交换设备。要保证任何用户都能对电话网内所有其他用户建立电话通信，就要依靠电话交换机为每一个用户建立呼叫连接，采用电话交换机后，每一部电话都

3、需要一对传输线与交换机连接。如果在工业现场采用传统电话，因为传统电话通话需要交换机和路由器，因此在线路上会复杂不少，布线成本大大增加。而对讲机则抗干扰性能较低，难以达到工业要求的抗扰性，而且保密性差。本文设计了一种将CAN总线用于工业现场语音通信的系统。CAN具有出错帧自动重发功能，可靠性高，信号传输用短帧结构，受干扰的概率低，具有极好的检错功能。语音数据的实时性和正确性可得到良好保证。另外，CAN总线通信介质可采用双绞线，无特殊要求，节点扩展灵活，现场布线和安装都非常简单，后期也易于维护，成本大

4、大降低。最重要的是，CAN没有传统的站地址编码，而对数据块进行编码，因此可以不用交换机进行通信，而且整个系统只需要两条线连接起来而摆脱了传统电话大捆的布线。该系统硬件以ARM7为平台，搭载语音编解码，语音压缩，CAN通信，12C键盘等模块。利用$3C4480丰富的外设，构建了一个以ARM为核心的，从语音采集到语音压缩和解压，再到CAN数据收发通信的硬件环境。并且本文介绍了整个系统软件的流程及各个功能模块的软件实现方法。测试结果表明该系统能够完成预期的所有功能，并且稳定可靠。关键词：CAN总线，语音

5、通信，工业通信ABSTRACTCAN(ControllerAreaNetwork)orControllerAreaNetworkiSadistributedcontrolorreal．timecon仃oloftheserialfieldbuscommunicationnetwork．Asatechnologicallyadvanced，hi曲reliability,functionperfect，cost-effectiveremotenetworkcommunicationcontrolmode

6、，ithasbeenwidelyappliedtovariousautomaticcontrolsystems．Inindustrialcommunication,datatransmissionrequiredtomeettimelinessandthereal-timesystemresponse．Emphasisonindustrialnetworksinindustrialenvironmentstheintegrityofdatatransmission,communicationnet

7、workworksinthefieldofpoorindustrialproduction,itisnecessarytoaddresstheissueofenvironmentaladaptation．ThecalltheindustrialsceneshouldbeensuredthatcallsiSreal-time，thedelaymayresultinthefailureofcommand．Secondly,itmustensurethefault—toleranceofvoiceand

8、datacommunicationonthelines．Intheindustrialscene，oftenasaresultofvariouskindsofinterference，SOthatinformationreceivedbythereceivererror．Thevoicedataerr．orscancauseambiguitiesordiscrepancy．Moreover,insomecases，theconfidentialityofdataisalsovery