基于CAN總線的信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：為解決某型衛(wèi)星信息采集系統(tǒng)中陀螺組合數(shù)據(jù)等的實(shí)時(shí)通訊問題，提出了利用CAN總線實(shí)現(xiàn)整個(gè)信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。與一般信息采集系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)下位機(jī)采用TMS320F2812型DSP，利用其eCAN模塊作為數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，上位機(jī)采用工控機(jī)，其中ADLINK PCI／cPCI-7841 CAN總線接口卡作為數(shù)據(jù)接收模塊，并在工控機(jī)中實(shí)時(shí)處理接收到的數(shù)據(jù)，更可靠地完成了信息采集及實(shí)時(shí)監(jiān)測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)信息采集實(shí)時(shí)性強(qiáng)、準(zhǔn)確穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞：CAN總線；PCI／cPCI7841；TMS320F2812 DSP；信息采集；監(jiān)測

CAN(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)，主要用于各種設(shè)備檢測及控制的一種現(xiàn)場總線。20世紀(jì)80年代初，德國BOSCH公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換，開發(fā)了一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，即CAN總線。
CAN總線是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，它為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。CAN屬 于工業(yè)現(xiàn)場總線的范疇，與一般的通信總線相比，CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性，通信速率可達(dá)1 Mb／s。目前，CAN總線不僅應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，而且應(yīng)用于自動(dòng)控制、航空航天、機(jī)械工業(yè)、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械
及傳感器等領(lǐng)域。
由于CAN被越來越多不同領(lǐng)域采用和推廣，導(dǎo)致要求各種應(yīng)用領(lǐng)域通信報(bào)文的標(biāo)準(zhǔn)化。為此，1991年9月PHILIPSSEMICONDUCTORS制定 并發(fā)布了CAN技術(shù)規(guī)范(VERSION 2．0)。該技術(shù)規(guī)范包括A和B兩部分。2．0A給出在CAN技術(shù)規(guī)范1．2中定義的CAN報(bào)文格式，能提供ll位地址：而2．0B給出了標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的 2種報(bào)文格式，能提供29位地址。此后，1993年11月ISO正式頒布了道路交通運(yùn)載工具——數(shù)字信息交換——高速通信控制器局部網(wǎng)(CAN)國際標(biāo)準(zhǔn) (ISO11898)，為控制器局部網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。
根據(jù)某型衛(wèi)星信息采集系統(tǒng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的通信需求，且為保證信息采集的實(shí)時(shí)可靠，文中應(yīng)用CAN總線完成整個(gè)信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

1 信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于衛(wèi)星的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，采集的陀螺組合數(shù)據(jù)等會(huì)有相應(yīng)的誤差，因此需要對(duì)導(dǎo)航數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行遙測，對(duì)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的總線狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。本系統(tǒng)根據(jù)某型衛(wèi)星的通信需要，利用CAN總線完成整個(gè)信息采集及實(shí)時(shí)監(jiān)測。信息采集系統(tǒng)的框圖如圖l所示。