基于CAN总线的嵌入式监控系统研究与应用

论文题目: 基于CAN总线的嵌入式监控系统研究与应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 检测技术与自动化装置

作者: 沈琪

导师: 夏永明

关键词: 嵌入式系统,微处理器,实时操作系统,总线

文献来源: 上海海事大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时，嵌入式系统开发技术也得到迅速发展，由于嵌入式系统具有体积小、功耗低、性能强、可靠性高，以及面向行业应用的突出特点，目前已经广泛地应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域。伴随着网络时代的来临，在高端嵌入式应用中，32位微处理器的应用将成为主流，以ARM为内核的微处理器就是其中一种被广泛应用RISC(精简指令集计算机)芯片。 本文以嵌入式监控平台为研究对象，探讨了嵌入式监控系统的硬件和软件构成，在ARM芯片可扩展的CAN接口基础上，构建CAN网络嵌入式智能监控节点，实现了节点与上位机的数据通信，提高了监控系统的实时性和可靠性。 本文的主要内容： 1．根据嵌入式监控系统的要求，选择32位ARM7核的芯片LPC2119为主控制器，完成系统的硬件电路设计； 2．在系统中引入了嵌入式实时操作系统——μC/OS-Ⅱ，实现在ADS编译环境下，μC/OS-Ⅱ的移植。移植代码通过测试后，建立监控系统任务，通过μC/OS-Ⅱ完成任务调度； 3．基于集成CAN控制器的ARM7芯片组建现场监控网络，充分发挥了32位控制器的优势，实现了基于ARM的CAN网络通信； 4．嵌入式监控系统在船舶电站半实物仿真系统中的应用研究。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 课题来源与意义

1.2 课题研究背景

1.3 基于CAN总线的嵌入式监控系统概述

1.4 本文主要内容与结构安排

第二章 ARM7嵌入式系统简介

2.1 ARM体系结构简介

2.2 ARM/Thumb指令集

2.3 ARM7微处理器的编程模型

第三章 监控系统的硬件平台

3.1 监控平台的硬件设计思路

3.2 主控制器LPC2119简介

3.3 电源电路设计

3.4 复位电路设计

3.5 系统时钟电路

3.6 JTAG接口电路

3.7 ADC电路

3.8 CAN接口电路

3.9 蜂鸣器电路和LED控制电路

第四章 监控系统的软件平台

4.1 监控系统中引入实时操作系统的意义

4.2 嵌入式实时操作系统的选择

4.3 实时操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM嵌入式平台的移植要求

4.4 实时操作系统μC/OS-Ⅱ在LPC2119上的移植实现过程

4.4.1 移植规划

4.4.2 移植步骤与具体实现过程

4.4.3 启动代码的编写

4.6 监控系统多任务的建立

第五章 监控系统的CAN网络通信

5.1 CAN控制器局域网基本原理

5.1.1 CAN通信方式及其主要特点

5.1.2 CAN总线的位数值表示方法与通信距离

5.1.3 CAN分层结构

5.2 CAN网络的组建

5.2.1 CAN网络拓扑结构

5.2.2 智能监控节点通信模块的设计

5.3 CAN网络通信的实现

5.3.1 CAN控制器初始化

5.3.2 数据的发送和接收

5.3.3 中断处理

5.3.4 通信故障的处理

5.3.5 CAN标识符接收过滤设置

第六章 监控系统在船舶电站仿真中的应用研究

6.1 引入嵌入式监控系统的意义

6.2 监控系统的组成和功能

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 CAN前景展望

致谢

参考文献

附录一 攻读硕士学位期间发表论文

附录二 程序

发布时间: 2007-01-16

参考文献

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• [2].基于CAN总线的医院输液监控系统的研究[D]. 龙宇翔.吉林大学2012
• [3].基于CAN总线的机床监控系统的研究与设计[D]. 李楠.东华大学2009
• [4].基于CAN总线的液化天然气站监控系统的设计与实现[D]. 赵俊朋.大连交通大学2015
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• [7].基于CAN的能源微藻培养监控系统的研制[D]. 郭威.杭州电子科技大学2012
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