基于CAN总线的大型远程监控网络设计
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-11页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| ·课题的研究背景及意义 | 第11-12页 |
| ·控制系统的发展 | 第12页 |
| ·现场总线的定义和技术特点 | 第12-13页 |
| ·几种有影响的现场总线 | 第13-16页 |
| ·CAN总线 | 第14页 |
| ·PROFIBUS总线 | 第14页 |
| ·LON总线 | 第14-15页 |
| ·RS-485 总线 | 第15页 |
| ·基金会现场总线 | 第15-16页 |
| ·CAN总线与其他总线性能比较 | 第16-18页 |
| ·CAN总线与DCS、PLC控制系统性能比较 | 第16页 |
| ·CAN现场总线与RS-485 总线比较 | 第16-17页 |
| ·专用和通用CAN总线系统性能比较 | 第17-18页 |
| ·本文所做的主要工作 | 第18-21页 |
| 第2章 控制器局域网技术规范 | 第21-31页 |
| ·CAN总线产生与发展 | 第21页 |
| ·CAN总线的相关概念 | 第21-23页 |
| ·CAN总线特性 | 第23-24页 |
| ·CAN总线的分层结构 | 第24-25页 |
| ·CAN总线报文传输 | 第25-27页 |
| ·帧格式 | 第25页 |
| ·帧类型 | 第25-27页 |
| ·CAN总线位数值表示 | 第27-28页 |
| ·传输距离与位速率 | 第28页 |
| ·多主和多节点接收 | 第28-29页 |
| ·数据安全性 | 第29页 |
| ·本章小结 | 第29-31页 |
| 第3章 大型远程监控网络总体结构与硬件设计 | 第31-45页 |
| ·大型远程高边坡监控网络组成结构 | 第31-32页 |
| ·树型高边坡多个CAN总线系统结构 | 第32页 |
| ·硬件系统器件选择 | 第32-39页 |
| ·MCU的选择 | 第32-35页 |
| ·电压转换芯片A51117 | 第35-36页 |
| ·CAN总线收发芯片SN65HVD251 | 第36页 |
| ·双通道数字隔离器ADuM1201 | 第36-37页 |
| ·CP2101 特性和原理 | 第37-39页 |
| ·CAN节点的设计 | 第39-43页 |
| ·主机节点功能设计 | 第39-40页 |
| ·主机节点硬件电路设计 | 第40-43页 |
| ·本章小结 | 第43-45页 |
| 第4章 系统通讯软件规划与实现 | 第45-67页 |
| ·C_CAN设计方法 | 第45-46页 |
| ·C8051F040 中的CAN控制器 | 第46-49页 |
| ·C8051F040 中的CAN简介 | 第46-47页 |
| ·C8051F040 的CAN寄存器分类 | 第47页 |
| ·C8051F040 CAN控制器时序 | 第47-49页 |
| ·上层控制界面与通信协议的设计 | 第49-55页 |
| ·上层控制界面设计 | 第49-52页 |
| ·通讯协议的设计 | 第52-55页 |
| ·发送帧格式 | 第53页 |
| ·应答帧格式 | 第53-54页 |
| ·底层传感器上传数据帧格式 | 第54-55页 |
| ·CAN总线通讯程序设计 | 第55-66页 |
| ·系统初始化和交叉开关引脚分配 | 第55-58页 |
| ·系统CAN消息配置和初始化程序 | 第58-61页 |
| ·与CAN有关的程序 | 第61-64页 |
| ·主机CAN节点软件设计 | 第64-65页 |
| ·底层节点通讯软件设计 | 第65-66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| 第5章 控制器局域网总线中继器设计 | 第67-81页 |
| ·CAN总线中继器概述 | 第67-69页 |
| ·中继器种类 | 第67-68页 |
| ·中继器的优缺点 | 第68页 |
| ·CAN总线中继器总体设计方案 | 第68页 |
| ·CAN总线中继器硬件设计要求 | 第68-69页 |
| ·串行外设接口SPI介绍 | 第69-71页 |
| ·C8051F040 的SPI功能概述 | 第71-74页 |
| ·SP10 主方式 | 第71-72页 |
| ·SP10 从方式 | 第72-73页 |
| ·SP10 中断源 | 第73页 |
| ·SP10 操作 | 第73页 |
| ·串行时钟时序 | 第73-74页 |
| ·双MCU的CAN总线中继器硬件系统设计 | 第74-77页 |
| ·中继器CAN总线传输模块设计 | 第75页 |
| ·中继器SPI模块设计 | 第75-77页 |
| ·中继器的通讯协议设计 | 第77页 |
| ·中继主节点 | 第77页 |
| ·中继从节点 | 第77页 |
| ·中继器MCU状态控制设计 | 第77-79页 |
| ·MCU0 的设计 | 第78页 |
| ·MCU1 的设计 | 第78-79页 |
| ·中继器系统的实时性分析 | 第79页 |
| ·本章小结 | 第79-81页 |
| 第6章 控制器局域网总线通讯平台搭建及系统分析 | 第81-95页 |
| ·远程通讯网络搭建和测试设计 | 第81-89页 |
| ·远程通讯网络等效电路设计和分析 | 第81-84页 |
| ·远程监控系统测试与分析 | 第84-88页 |
| ·CAN总线远程控制网络的性能总结 | 第88-89页 |
| ·控制器局域网总线多主通讯的原理和测试结果分析 | 第89-92页 |
| ·位仲裁的原理 | 第89-90页 |
| ·测试结果分析 | 第90-92页 |
| ·提高系统实时性的方法 | 第92-93页 |
| ·本章小结 | 第93-95页 |
| 第7章 结论与展望 | 第95-97页 |
| ·结论 | 第95页 |
| ·展望 | 第95-97页 |
| 附录 1 主机节点模块电路原理图 | 第97-98页 |
| 附录 2 中继器模块电路原理图 | 第98-99页 |
| 附录 3 底层模块主板电路原理图 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-101页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第101-102页 |
| 致谢 | 第102页 |
