基于现场总线的网络技术研究是自动控制领域发展的一个热点。在各种工业现场总线中，CAN总线以其成本低、速度快、实时性和可靠性较高等特点被广泛应用于各领域。CIA(CAN in Automation)协会发布了完整的CANopen协议，定义了应用层和通讯子协议，为基于现场总线的分布式控制系统的广泛应用提供了解决之道。 本文研究国内外现场总线发展现状后，以改善现场总线网络通讯系统的运行效率，提高实时性和信息处理能力为前提，浅析CAN总线高层通讯协议CANopen，分析了主、从节点的各个功能，说明了功能的设计和实现方案。 然后，本文将CANopen协议应用于分布式控制系统，详细论述了基于PIC18控制器的从节点和基于DSP控制器的主节点的实现过程。主、从节点具有基于CANopen协议的总线通信功能。从节点具有数字量和模拟量输入输出功能。主节点可以通过键盘对各节点运行状态和各节点参数进行调整，还可以通过液晶屏显示实时控制量和各节点运行状态。PC机能在线监测CAN报文数据流。本文对两种类型节点的设计思想、硬件组成和软件设计均做了详尽的阐述，并给出了部分关键硬件原理图和软件流程图。 最后，把已开发的从节点和主节点组成一个温度测控系统和一个电机控制系统。经过实验室测试，证明系统具有良好的实时性，通讯稳定可靠，解决了传统CAN总线节点通讯可控性差，无法灵活设置的问题。对目前国内CAN总线应用中大多把精力放在硬件之上的底层软件开发，少有使用上层软件协议的习惯，起到了一定的推动意义，提高了应用水平。
上传时间： 2013-04-24
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论文以Altera公司的Cyclone II系列EP2CSQ208为核心芯片，构建基于FPGA的SOPC嵌入式硬件平台，并以此平台为基础深入研究SOPC嵌入式系统的硬件设计和软件开发方法，详细测试和验证系统存储模块和外围模块。同时以嵌入式处理器IP核NioslI为核心，设计出基于NioslI的视觉控制软件。在应用中引入pc／os．II实时操作系统，介绍了实时操作系统I_tc／OS．II的相关概念和移植方法，设计了相关底层软件及轨迹图像识别算法，将具体应用程序划分成多个任务，最终实现了视觉图像的实时处理及小车的实时控制。 在本设计中，图像采集部分利用SAA7111A视频解码芯片完成视频信号的采集，利用FPGA完成复杂高速的逻辑控制及时序设计，将采集的数字视频信号存储在外扩存储器SRAM中，以供后续图像处理。 在构建NioslI CPU时，自定制了SRAM控制器、irda红外接口、OC i2c接口、PWM接口和VGA显示接口等相关外设组件，提供了必要的人机及控制接口，方便系统的控制及调试。
上传时间： 2013-11-13
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