基于CAN 總線(xiàn)的信息采集系統設計

摘要：為解決某型衛星信息采集系統中陀螺組合數據等的實(shí)時(shí)通訊問(wèn)題，提出了利用CAN 總線(xiàn)實(shí)現整個(gè)信息采集系統設計。與一般信息采集系統相比，該系統下位機采用TMS320F2812 型DSP，利用其eCAN 模塊作為數據發(fā)送模塊，上位機采用工控機，其中ADLINK PCI/cPCI-7841 CAN 總線(xiàn)接口卡作為數據接收模塊，并在工控機中實(shí)時(shí)處理接收到的數據，更可靠地完成了信息采集及實(shí)時(shí)監測。實(shí)驗結果表明，該系統信息采集實(shí)時(shí)性強、準確穩定。

　　CAN（Controller Area Network）即控制器局域網(wǎng)，主要用于各種設備檢測及控制的一種現場(chǎng)總線(xiàn)。20 世紀80 年代初，德國B(niǎo)OSCH 公司為解決現代汽車(chē)中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換， 開(kāi)發(fā)了一種串行數據通信協(xié)議，即CAN 總線(xiàn)。

　　CAN 總線(xiàn)是一種有效支持分布式控制或實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò )， 它為分布式控制系統實(shí)現各節點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數據通信提供了強有力的技術(shù)支持。CAN 屬于工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)的范疇， 與一般的通信總線(xiàn)相比，CAN 總線(xiàn)的數據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1 Mb/s。

　　目前，CAN 總線(xiàn)不僅應用于汽車(chē)領(lǐng)域，而且應用于自動(dòng)控制、航空航天、機械工業(yè)、農用機械、機器人、數控機床、醫療器械及傳感器等領(lǐng)域。

　　由于CAN 被越來(lái)越多不同領(lǐng)域采用和推廣， 導致要求各種應用領(lǐng)域通信報文的標準化。為此，1991 年9 月PHILIPSSEMICONDUCTORS 制定并發(fā)布了CAN 技術(shù)規范（VERSION2.0）。該技術(shù)規范包括A 和B 兩部分。2.0A 給出在CAN 技術(shù)規范1.2 中定義的CAN 報文格式，能提供11 位地址；而2.0B給出了標準的和擴展的2 種報文格式，能提供29位地址。此后，1993 年11 月ISO 正式頒布了道路交通運載工具———數字信息交換———高速通信控制器局部網(wǎng)（CAN）國際標準（ISO11898），為控制器局部網(wǎng)標準化、規范化推廣鋪平了道路。

　　根據某型衛星信息采集系統的導航數據的通信需求，且為保證信息采集的實(shí)時(shí)可靠， 文中應用CAN 總線(xiàn)完成整個(gè)信息采集系統設計。

　　1 信息采集系統設計:

　　由于衛星的運行環(huán)境復雜，采集的陀螺組合數據等會(huì )有相應的誤差，因此需要對導航數據的采集進(jìn)行遙測，對導航計算機的總線(xiàn)狀態(tài)進(jìn)行監測。本系統根據某型衛星的通信需要，利用CAN 總線(xiàn)完成整個(gè)信息采集及實(shí)時(shí)監測。信息采集系統的框圖如圖1 所示。