当前设备制造技术正朝着机电液一体化的方向发展,它业已成为当今世界机械工业发展的一种必然趋势,其中现场总线又是控制、协调和管理这些现场设备的关键技术。CAN总线作为最具代表性的现场总线之一,其高可靠性和高效、简约的通信模式受到工业界的广泛运用,并被认为是最有前途的现场总线之一。因此开发以CAN总线技术为核心的实验平台并在其上开展相关的实验是一项十分有意义的学术工作。论文详细介绍了整个实验平台的设计和开发流程。首先分析了CAN总线协议的技术规范和通信原理,并在英飞凌XC166系列单片机的基础上组建了以CAN和串行总线为基础的多功能实验平台系统。然后对平台设计方案,相关软硬件设计和总体布局作了深入浅出的阐述,并给出了部分关键接口电路原理图、模块化软件流程图和部分核心程序设计思想。 其中重点阐述了以CAN通信技术为核心的实验平台的软硬件设计和相关CAN总线通信性能测试和控制实验方案和结果。在具体的操作层面上,实现了CAN总线报文点对点、多点通信及广播方式的接收/发送软件模块化设计,一方面利用编制好的模块化通信软件,在多功能实验平台系统上展开通信性能测试,并在此基础上提出通信性能控制和优化方案,反过来利用实验装置进行论证。另一方面在此基础上设计出一种CAN网络与RS-485网络数据交换的智能节点,并给出了设计CAN智能节点的软硬件具体实现方案及拓展。该节点具有可靠性高、结构简单、实时性好等特点,只需在原有工业系统基础上简单的改造和嵌入就可以满足大部分工业网络的控制要求。同时在Delphi语言环境下开发出相应的用户监控软件系统,并通过上位机与下位机的反复实验论证其监控系统的性能。
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