基于ARM9的CAN监控系统

论文摘要

随着人类科学技术的日益进步,人们对生存环境的要求日益提高,空调已经成为了家庭普遍的生活设施。独户式公寓、别墅中已经开始使用如商场写字楼一样的中央空调,也就是我们说的家用式中央空调。目前,我们在技术上可实现在热交换中的热源比较多样,太阳能、空气、地表水、地下水、地热等都是我们可以利用的热源。因而现在设计的独户式房屋中使用的家用中央空调的热交换设备,常常有多个,用于与不同热源交换,最大效率的利用房屋周围自然环境中的热源。CAN即控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计,CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的,世界上一些著名的汽车制造厂商,如BENZ（奔驰）、BMW（宝马）、PORSCHE（保时捷）、ROLLS-ROYCE（劳斯莱斯）和JAGUAR（美洲豹）等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时,由于CAN总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有: SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。因而CAN总线是目前最有前途的现场总线之一CAN是Controller Area Network的缩写（以下称为CAN）,是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后,CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化,现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。本文以家用式中央空调的CAN监控为背景。设计实现了基于ARM-Linux平台上的CAN通信网络。并介绍了在S3C2410上扩展独立的CAN控制器的方法.详细阐述了在嵌入式ARM-Liuux上开发CAN驱动程序的完整过程。由于嵌入式ARM Linux的优良特性以及CAN的可靠性、实时性,CAN设备与嵌入式系统的组合将会在工业控制与消费电子产品领域展现出更加广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 名词简介
• 1.1.1 中央空调
• 1.1.2 嵌入式、操作系统与ARM
• 1.2 设计背景及需求分析
• 1.3 LINUX
• 1.4 论文工作内容
• 第二章 硬件环境
• 2.1 平台简介
• 2.2 S3C2410A
• 2.3 CAN 接口电路
• 第三章 开发环境搭建
• 3.1 交叉编译
• 3.2 构建嵌入式linux 开发PC 机平台
• 3.2.1 安装交叉编译器
• 3.2.2 设置NFS 服务器
• 第四章 系统内核移植及设备驱动
• 4.1 系统移植
• 4.1.1 Linux 内核架构
• 4.1.2 Makefile 文件
• 4.1.3 内核配置
• 4.1.4 内核编译
• 4.2 设备驱动
• 4.2.1 设备驱动的作用
• 4.2.2 Linux 设备驱动与软硬件的关系
• 4.2.3 CAN 驱动程序的设计
• 4.2.4 驱动程序初始化
• 4.2.5 设备驱动程序的编译
• 第五章 设计实验与应用程序
• 5.1 设计实验
• 5.1.1 CAN 接收实验
• 5.1.2 CAN 发送实验
• 5.1.3 CAN 通信参数设置实验
• 5.2 应用程序
• 5.2.1 QTE 开发环境搭建
• 5.2.2 QTE 的GUI 设计
• 5.2.3 QTE 触摸屏移植
• 第六章 总结
• 参考文献
• 作者简介及科研成果
• 致谢