CAN网络实时监控系统设计

提出了一种实时监控CAN网络的系统.本系统基于生产者/消费者设计开发模式,利用生产者循环响应用户操作,用消费者循环处理CAN网络中的数据及生产者产生的指令.整个系统有系统参数初始化、报文数据显示、报文图形显示、报文发送以及数据存储等功能.当CAN网络中有报文传输时,系统通过CAN接口卡采集报文,经过数据解析及统计,实时显示各种监控状态(如总线负载、各报文传输比率等).实验中,通过另测试CAN节点发送不同标识符、不同数据域的报文的方法验证本监控系统的有效性,经测试,本系统能够达到实时监控CAN网络的目的.     

实时监控系统中的时分复用CAN协议

分析CAN总线的特点及其在实时数据传输过程中存在的问题和出现问题的原因。基于CAN的底层协议,设计一种时分原理的CAN应用层协议,对周期性和非周期性实时数据,设计两种不同的传输模式。解决了CAN的多主式模式中节点随机发送数据时因信息帧碰撞而产生的信息阻塞问题,并在实际项目中实现了这种通信模式,有利于实时数据的传输。     

CAN总线中循环冗余校验码的原理及其电路实现

在CAN网络中传输报文时,噪声干扰或传输中断等因素往往使接收端收到的报文出现错码。为了及时可靠地把报文传输给对方并有效地检测错误,需要采用差错控制。详细介绍了CAN总线中循环冗余校验码的差错控制原理及其实现方法。     

控制器局域网络的音频信号传输

控制器局域网络(CAN)是实时嵌入式系统中传输短报文的串行通信协议,其通讯最高速率可达1Mbit/s。CAN在传输实时数据中有大量的应用,但在传输音频流上并未普及。针对在CAN总线上除了发送报文同时开通音频信道而具有的优点,举例说明了在系统带宽上引入音频信道的效果。     

控制器局域网络的音频信号传输

控制器局域网络(CAN)是实时嵌入式系统中传输短报文的串行通信协议,其通讯最高速率可达1Mbit/s.CAN在传输实时数据中有大量的应用,但在传输音频流上并未普及.针对在CAN总线上除了发送报文同时开通音频信道而具有的优点,举例说明了在系统带宽上引入音频信道的效果.     

一种基于CAN FD的长报文传输协议

随着自动化控制系统的飞速发展，人们对通信连接技术提出了更高的要求。CAN FD作为CAN通信的升级，因其更快的传输速度和更高的可靠性得到了广泛应用。然而随着系统复杂性和通信量的增加，CAN FD在某些应用场合受其数据帧长度限制。针对CAN FD总线的特点，对CAN FD的应用进行研究，提出了一种基于CAN FD的长报文传输应用协议，实践证明，该方案能有效解决CAN FD长报文传输问题，为CAN FD的长报文传输应用提供了参考。     

CAN控制网络实时性能分析与测量

通过对CAN总线的网络延时进行分析,对延时因素进行了分类;构建了基于ISA双CAN控制通信卡的CAN控制网络测量平台;精确测量了CAN报文延时大小和报文延时变化,研究分析了CAN总线的网络实时性能,论证了构建具备高实时性能的CAN控制网络的可行性,并为构建高性能CAN控制网络提出了参考建议。     

CAN总线技术在交通状态获取传感器网络中的应用

为了满足道路交通状态获取传感器网络大容量数据实时传输的需要,在研究CAN协议的原理及应用技术基础之上,针对道路交通基本参数结构复杂的特点,实现CAN网络的数据通信并设计了新的CAN总线应用层协议;协议定义了报文的标识符,合理地分配了优先权,实现广播式和点对点的通讯,并对网络负载,实时性等方面的问题进行了分析;实验结果表明,该协议适用于道路交通状态获取,系统的实时监控和数据传输,具有可靠性高,网络负载小,控制实时性强的特点.     

DeviceNet协议解析软件的设计

DeviceNet协议是一种基于CAN协议的开放式现场总线标准,是符合全球工业标准的低成本和高性能的通讯网络,目前越来越多的工业系统设计方案采用DeviceNet网络实现。该文使用Borland C＋＋builder软件和PCOMM控件完成DeviceNet协议解析软件的设计,用以实时捕获网络上传输的报文,并对当前网络状况作出诊断和分析,同时可以通过发送自定义报文控制网络设备的运行,达到网络监控和管理的目标。通过对大量报文的分析,可以总结出DeviceNet网络的运转机制和服务流程,为深入研究DeviceNet总线协议奠定基础。     

带式输送机故障定位系统网关的设计

以带式输送机故障定位系统为应用背景,提出了一种基于STM32F103VE微处理器的CAN总线与Profibus-DP总线网关的设计方案。该网关在CAN网络中作为一个CAN通信节点,在Profibus-DP网络中作为一个从站;带式输送机沿线分布若干个CAN检测节点,每个节点负责检测其段内的4种传感器设备采集的实时数据,如果检测到故障信息,CAN检测节点就会向网关发送故障信息报文,网关接收CAN检测节点发送的报文并进行存储;当网关与Profibus-DP主站连通后,作为Profibus-DP从站的网关可以通过查询方式把故障信息报文传送到Profibus-DP主站中,从而实现故障定位功能。实际应用表明,该网关运行稳定、可靠,实现了带式输送机故障定位系统中CAN总线及Profibus-DP总线的互联。     

CAN总线应用层协议的研究与实现

在研究CAN协议的原理及应用技术的基础上,为了满足波控系统控制策略的需要,设计了CAN总线应用层协议。该协议对网络信息进行了分类,在CAN2.0B标准基础上重新定义了标识符域,并对数据编码、网络管理机制和物理接口等作了定义。介绍了所开发的基于CAN总线的控制网络。实际运行表明,该协议具有网络负载小、通讯实时性好和可靠性高的特点。     

面向安全关键系统的CAN总线应用研究综述*

控制器局域网适合小型安全关键系统的现场总线控制要求,能够以最大1Mbps速率发送和接收实时短消息。分析了CAN总线的结构、特点、协议仲裁机制、接口设计方法、实时特性和错误处理机制。为了支持任务关键网络,比较了事件触发协议与时间触发协议的特性,讨论了时间触发CAN协议的研究进展。     

CAN控制系统的时延分析及混合算法

在车载控制器局域网络(CAN)总线的通信中,消息之间的碰撞及低优先级消息的等待时延过长严重影响了通信的稳定性和实时性。通过对CAN控制系统中的消息时延分析,确定排队等待时间是影响通信的关键因素,结合改进的共享时钟算法和动态ID序列算法,提出一种共享ID序列混合算法。将节点消息按ID序列发送,减少消息在同一时刻碰撞,消除消息的排队等待时延,从而提高网络的实时性和稳定性。仿真结果表明,该算法能够避免消息的碰撞,增强消息的确定性,有效改善网络性能。     

基于EPEC控制器的采煤机控制系统的设计

针对基于PLC的采煤机控制系统存在防护等级低、抗振动能力差、结构布置复杂等问题,提出了一种基于EPEC控制器的采煤机控制系统的设计方案。该系统采用带CAN总线的EPEC控制器将现场实时数据打包成PDO报文传输至CAN总线,再由CAN232MB和CAN485MB模块分别将报文传输给显示器和上位机,从而实现对采煤机运行状态的实时监测。实际应用表明,该系统提高了采煤机控制系统的抗干扰性和可靠性,降低了采煤机控制系统的故障率。     

CAN总线通信过程的Stateflow建模与仿真

控制器局域网（CAN）是一种广泛应用于实时通信系统中的现场总线,其建模和仿真是对CAN总线通信性能进行综合评估和优化设计的必要手段。针对CAN总线通信性能指标优化设计问题,文章采用Simulink／Stateflow仿真工具对CAN通信过程的建模方法进行了深入研究,给出了仿真模型并对仿真实例进行了研究分析,得到了信息到达时间间隔,通道忙闲率,高优先级发送引起的受阻率等网络特性对总线通信性能吞吐量和平均端到端延时的影响,从而有效地分析了CAN总线的实时通信性能,提出了优化通信性能指标设计时重要参数的选取方法。     

Real-time performance evaluation of urgent aperiodic messages in FF communication and its improvement

In distributed control system (DCS), computation tasks, which usually reside in different nodes and communicate with one another to accomplish a common goal, have to be executed timely. Therefore, there is a need for special-purposed real-time industrial networks. Foundation Fieldbus (FF) is characterized by explicitly distinguishing between periodic and aperiodic messages. Centralized Media Access Control (MAC) is utilized by FF to support periodic messages, and distributed MAC to support aperiodic messages. It is indicated that FF's current mechanism using Pass Token (PT) priority and PT circulation period cannot effectively guarantee the real-time requirement of important aperiodic messages. A detailed analysis shows the method of computing Actual PT Circulation Period (APTCP) should be improved. An improved method of computing APTCP is proposed in this paper, and then a method of determining Setting PT Circulation Period (SPTCP) is presented accordingly. In the end, simulation validates the effect of the improved method on the real-time performance of urgent aperiodic messages in FF.     

主从结构交换式以太网中实时消息调度研究

为使交换式以太网能满足实时通信的要求,针对FTT SE网络调度模型,提出了一种同时适用于周期性和非周期性实时消息的链路可调度性判定方法。在证明了消息链路调度优化问题MLSOP为NP complete的同时,针对周期性实时消息的链路调度优化给出了启发式算法LSHA。最后,对于周期性和非周期性实时消息分别设计了基于EDF的调度算法。仿真实验表明,在提高网络链路带宽利用率和减小消息平均延时方面,该算法均较FTT SE有明显的优势。     

CAN报文实时性分析及在线评估

结合CAN总线的位填充机制和最坏情况下的报文延迟时间的数学模型，针对周期性报文,提出基于主节点的报文调度方式，给出了该调度方式下的报文响应时间数学模型．通过CAN总线系统实验平台,对CAN报文的实际长度进行检测和分析，并对符合SAE标准的报文实时性进行了分析和评估．实验表明，基于主节点的调度方式保证了CAN报文的实时性，使得系统具有可调度性．