基于CAN总线的嵌入式测控系统的研究

摘要

本文在分析了嵌入式技术及控制系统的发展概况后，首先对现场总线，主要是CAN总线的技术特点进行了全面的介绍，并重点对CAN总线网络中数据传输的实时性问题及改善的方案进行了分析和研究。之后利用嵌入式技术实现了基于CAN总线的网络测控系统。该系统的主控节点，即ARM平台采用32位的嵌入式处理器AR2M和嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ来实现，并在该平台上完成了系统多任务的建立，包括与底层CAN网络的通信、液晶显示输出和嵌入式Web服务器等。 论文共分六章。第一章介绍了控制系统的发展过程、嵌入式技术及其发展现状，并引出了课题的背景和研究意义，给出了主要研究内容。第二章着重介绍了CAN现场总线技术，并对其工作原理和CAN总线系统的实时性进行了分析。第三章论述了CAN总线测控网络的实现以及CAN测控网络与Internet集成的必要性，并给出了本文的系统设计方案、工作原理和组成。第四章论述了基于CAN总线的嵌入式测控系统的设计与实现，详细阐述了系统的硬件、软件设计思路和实现方法。硬件方面，介绍了硬件平台中的主处理器LPC2292和整个硬件逻辑模块。软件设计上实现了μC/OS-Ⅱ实时操作系统在ARM7上的移植，并完成了嵌入式系统下多任务的建立。第五章介绍了以QXLPC-Ⅲ过程控制系统为应用对象，进行的实际应用实验，该实验对被控过程的部分物理量进行了检测，验证了本方案的可行性。第六章对全文进行了总结，给出了有待进一步研究的问题，并对后续工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题来源

1.2控制系统的发展过程

1.3嵌入式技术及其发展现状

1.4课题背景和研究意义

1.5课题的主要研究内容

2 CAN总线技术研究

2.1现场总线及CAN总线的概述

2.2 CAN总线的工作原理

2.3 CAN总线系统的实时性分析

2.4本章小结

3测控系统的设计方案

3.1 CAN总线测控网络的实现

3.2 CAN总线测控网络与Internet的集成

3.3本系统工作原理和组成

3.4本章小结

4基于CAN总线的嵌入式测控系统的实现

4.1测控系统的硬件平台构建

4.2测控系统的软件平台实现

4.3本章小结

5测控系统的应用实验

5.1过程控制系统实验装置的介绍

5.2过程控制系统实验装置的特点

5.3实验结果

5.4本章小结

6结束语

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文

致 谢