光纤can总线网络的研究与实现

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1、重庆邮电大学硕士学位论文光纤CAN总线网络的研究与实现姓名：邹郓申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：刘必晨20060529重庆邮电大学硕士论文摘要CAN(全称为“ControllerAreaNetwork'’，即控制器局域网)是一种串行、异步、多主机的通讯网络，是国际上应用最广泛的现场总线之一”。由于CAN总线具有很高的实时性能，现在已经被广泛地应用于航空工业、工业控制、安全防护等领域。特别是近年来，由于芯片价格不断下降，CAN成了炙手可热的技术。目前世界上绝大多数的CAN网络都采用双绞线作为传输介质【71．光纤介质使总线

2、节点无电流流过，可以去耦合，并且高速宽带，能确保数据的安全传输[41。如果采用光纤来代替双绞线，则可以提高CAN网络的抗电磁干扰能力，扩展传输距离，免受大气或者化学腐蚀，降低运行维护成本。所以为进一步提高CAN网络的性能、扩展CAN总线的应用领域，采用光纤作传输介质十分必要。．‘本文首先在引入CAN概念的基础上，从双绞线CAN(Wire--CAN)总线网络的缺陷和光纤优良的EMC、衰减小等特性出发，详细分析了双绞线CAN总线的通信结构和接口协议【3】，通过改造CAN总线的物理层，提出光纤媒介的CAN总线信号传输方案，并给出具体接口电路

3、的设计，节点的逻辑控制由可编程逻辑器件CPLD完成【埘．通过本方案组建的3节点总线型拓扑结构和点对点拓扑结构实验，实现了光纤CAN总线网络，验证了CAN总线接1：3协议和接口电路的正确性，对进一步改进光纤CAN总线网络具有参考意义。总之，与光纤媒介相结合是CAN总线自身发展的必然趋势，具有现实意义和非常广泛的市场前景。关键词：光纤，双绞线，CAN总线，拓扑结构，CPLD重庆邮电大学硕士论文。Abstract，’I～‘CAN(ControllerAreaNetwork)，akindofcommunicationnetworkwhichi

4、sofserial，asyncb．ronismandmulti—host，isoneofthemostpopularfieldbus．Duetoitshiglllevelofperformanceonrealtime，CANbushasbeenextensivelyappliedinseveralfieldssuchasaviationindustry,industrialcontrol，securitydefensefieldandSOon．Especiallyintherecentyears，CANhasbecomeapopula

5、rtechnologybecauseongoingdecreasesofchipprice．Andithasbroad。prospects．Currently,themajorityofCANNetworktransmitsignalonwire．一However,itisfiberopticsthatCanrenderbusnodenonecurrentSOthatitcaIlbehi曲specdandbroadband,whiche11surethesecurityofthedigitaltransmission．Thus，ifs

6、ubstitutingwirewithfiber,therunningandmaintenancecostsareboundtobereducedbecausetheElectromagneticCompatibilityfunctionofCANnetwork‘couldbeenhancedtoextenditstransitdistancesandpreventtheinterferencefromatmosphericlayerandchemistrycorrosive．Therefore，itisnecessarytoempl

7、oyfiberastransitmediuminallefforttOimprovethenaturalcapabilityofCANfurtherandextenditsapplicableal-ea．’Based011theintroductionoftheCANconceptaswellasthefeatureofBrae·CAN，thisarticleanalyzesindetailthecommunicationstructureandtheinterfaceprotocolofCANbus，puttingforwardth

8、eprogramofCANBussignalonFiberOpticsbyrebuildingthephysicallayerofCANandprovidingthedetaileddesignofFOcircuit．T