CAN总线的实时性和可靠性研究

论文题目: CAN总线的实时性和可靠性研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机应用

作者: 牛德青

导师: 岳曾敬

关键词: 实时性,可靠性,位元填充,控制器,冗余

文献来源: 中国兵器科学研究院（第58所）

发表年度: 2005

论文摘要: 由于CAN存在优先级反转及传输时间不确定等因素,当传输密度增加时会出现网络拥塞导致其实时性下降。CAN的位元填充和CRC之间存在相互作用,可能会降低CAN总线的可靠性。TTCAN协议基于CAN总线,以时间触发方式传输报文,不会出现网络拥塞,提高了CAN的实时性。总线冗余技术以多路传输媒介保证系统可靠性,组建TTCAN冗余网络可有效降低剩余错误率,提高CAN系统的通讯能力。本文研究了TTCAN协议的实现,分析了CAN可靠性的不足,对TTCAN冗余网络的组建做了探讨。本课题设计了基于DSP和MCP2515为架构的高可靠TTCAN兼容控制器,具有冗余的两路传输总线,可实现TTCAN级别1的控制,并兼容CAN协议,能方便的将CAN网络升级为TTCAN网络。

论文目录:

内容摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 引言

1.2 国内外的研究状况

1.3 本论文研究的主要内容

第二章 CAN 总线的实时性与可靠性问题

2.1 CAN 总线实时性的不足

2.2 CAN 总线可靠性的不足

第三章满足实时性要求的TTCAN 协议

3.1 TTCAN 协议的分析

3.1.1 时间触发机制

3.1.2 TTCAN 的传输操作

3.1.3 时钟同步

3.1.4 时间主控器的建立

3.2 TTCAN 协议的实现方法研究

3.2.1 定义说明

3.2.2 TTCAN 协议实现描述

3.2.3 控制器中对寄存器的定义

第四章对CAN 可靠性的改进

4.1 CAN 的编码机制

4.2 CAN 的位编码会破坏错误检测码的功效

4.3 仿真程序原理介绍

4.4 仿真结果和分析

4.4.1 只有位错误的情况

4.4.2 突发性错误

4.5 可能的解决方法

4.6 容错性TTCAN 网络的总体设计

4.6.1 容错 TTCAN 网络

4.6.2 TTCAN 总线的同步

第五章高可靠TTCAN 兼容控制器的硬件设计

5.1 系统功能及总体结构

5.2 TTCAN 控制器硬件系统设计原则

5.3 微处理器的选择

5.4 TMS320LF2407A DSP 芯片介绍

5.5 控制器的存储器设计

5.6 控制器中物理层的设计

5.7 电源设计

5.8 时钟设计

5.9 输入输出设计

5.10 JTAG 接口

5.11 复位电路

5.12 引脚分布

5.13 抗干扰设计

5.13.1 环境的干扰及干扰方式

5.13.2 控制器在硬件设计中所采取的抗干扰措施

5.14 系统的硬件调试环境

第六章高可靠TTCAN 兼容控制器的软件设计

6.1 概述

6.2 软件设计特点

6.3 程序设计语言与软件开发环境

6.3.1 程序设计语言的选用

6.3.2 系统软件开发环境

6.4 软件程序设计

6.4.1 软件总体设计

6.4.2 主要的功能模块

第七章实验结果及分析

7.1 实时性实验数据

7.2 CAN 系统可靠性实验测试

第八章结论

第九章未来展望

致谢

参考文献

发布时间: 2007-03-16

参考文献

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