测井仪器通用CAN总线接口设计与实现

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1、华中科技大学硕士学位论文测井仪器通用CAN总线接口设计与实现姓名：常杰锋申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：孔力20070601华中科技大学硕士学位论文摘要测井仪器通信总线接口电路的设计是新型成像测井系统研制的关键技术之一。和常规的DTB（DataTransmitBus，数据传输总线）总线等传输方式相比，以高速CAN（ControllerAreaNetwork，控制器局域网）方式实现测井仪器通信总线接口电路是较为优越的选择，其结构简单且数据传输速率高、可靠性高。论文基于高速CAN2.0B协议，分析并细化了CAN总线接口电路的功能需求，建立了CAN总线接口电路的功能模型

2、；基于电路可用性理论，建立了CAN总线接口电路的可用性模型，并自上而下预计了电路的可用性，分配了电路的可用性指标。最终根据电路功能和可用性两方面的设计原则，论文提出了一种工作于井下环境中的通用CAN总线接口电路设计方案。按照设计方案，通用CAN总线接口电路选用高品质的DSP芯片TMS320LF2407为电路核心处理器，处理器向下通过高速双口RAM与井下测井仪器进行数据交换，向上通过CAN总线驱动器与CAN总线连接通信。通过对元器件进行合理的选型和筛选、电路印制电路板的热设计、电磁兼容性设计以及对电路的C语言编程，最终实现了设计方案。全文最后在实验室模拟的高温环境下，对所设计的通用CAN

3、总线接口电路进行了一系列的电路测试实验。实验结果证明，在温度为155°C的工作环境下，所设计的通用CAN总线接口电路与CAN总线之间的数据传输速率稳定达到1Mbit/s，与井下仪器之间的数据交换速率稳定达到42.7Mbit/s，其平均寿命MTBF（MeanTimeBetweenFailures,平均故障间隔时间）的置信度为0.9的置信下限为9.1个小时。关键词：控制器局域网；测井仪器；可用性；热设计；定时截尾I华中科技大学硕士学位论文AbstractDesignofthedatatransferbusinterfacecircuitisoneofthekeytechnologiesin

4、thenewimagingloggingsystemdeveloped.ComparedwithconventionalDTB(DataTransmitBus)andothermeansoftransmission,thehigh-speedCAN(ControllerAreaNetwork)isabetterchoicetoachievethedatatransferbusinterfacecircuitforwellloggingtools,withsimplestructure,highdatatransferrateandhighreliability.Basedonthehi

5、gh-speedCAN2.0Bagreement,thefunctionalrequirementsoftheCANbusinterfacecircuitisanalyzedanddetailed,andthenthefunctionalmodelforthecircuitisestablished.Basedonthetheoryofcircuitavailability,anavailabilitymodelforthecircuitisestablished,andthecircuit’savailabilitywhosetargetsaredistributedlaterist

6、op-downforecastedinthethesis.Finallyaccordingtotheprinciplesoffunctionsandavailabilityofthecircuit,auniversalCANbusinterfacecircuitdesignisproposedtowelllogging.Accordingtothedesign,theuniversalCANbusinterfacecircuitselectshigh-qualitychipofTMS320LF2407asthecircuit’smainprocessor,high-speedproce

7、ssordownwardexchangesdatawithwellloggingtoolsthroughthedual-portRAM,andupwardcommunicateswithCANbusthroughtheactuator.AfterreasonableselectingandfiltratingofComponents,thermalandEMCdesigningofthecircuitPCBandClanguageprogram