CAN总线冗余技术研究与实现

摘要

在现场总线控制系统中,CAN总线由于其低成本、高可靠性、实施维护简单等优点成为目前应用最为广泛的现场总线之一。然而,在环境恶劣,可靠性要求高的领域中,CAN总线出现物理层故障时,CAN总线协议并不能解决该问题。为了保证系统的正常运行,研究CAN总线冗余,提高CAN总线通讯的可靠性具有重要的应用价值。
　　论文针对CAN总线通讯过程中可能出现的各种故障进行分析,从总线通讯故障及通讯隐患两个方面深入研究,提出实验方案,设计并实现了CAN总线的冗余检错系统。
　　论文对CAN总线故障做了大量的实验,获得了大量实验数据。根据对实验数据的分析与研究,将CAN总线故障分为CAN总线通讯故障以及通讯隐患(即总线出现故障,虽然仍能正常通讯,但通讯质量下降的情况)两种不同的类型,提出了CAN总线通讯故障检错机制。进一步设计并实现相应的CAN总线故障检测及总线冗余系统。当CAN总线通讯出现故障时,该冗余检错系统能保证CAN总线的正常通讯同时显示故障类型。
　　论文采用SOPC技术设计了相应的实验平台,设计了相应的判断逻辑和总线切换逻辑,实现了CAN总线冗余检错系统。
　　论文的研究结果表明,该冗余检错方案能够在CAN总线发生故障的情况下实现总线冗余,同时检错系统能对故障种类进行判断并加以显示。该冗余检错方案符合设计目标,提高了CAN总线通讯的可靠性。