基于CAN總線VDR系統(tǒng)容錯主控制器設計與實現(xiàn)

基于arm的嵌入式系統(tǒng)和sd卡的應用越來越廣泛。提出了一種基于samsung的s3c2410a嵌入式處理器平臺上實現(xiàn)sdhost控制器的方法,并為該平臺上運行的windowsce系統(tǒng)編寫了驅(qū)動程序。對sd卡連續(xù)插拔導致的系統(tǒng)宕機問題,分別提出了延時采樣和多次采樣的軟件防抖動的解決方法,并且進行測試和性能分析。

can總線是一種成熟的串行通信總線,它具有可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強、通信速率高、維護成本低、實時性強、很好的開放性及數(shù)據(jù)兼容性等優(yōu)點。can總線這些眾多的優(yōu)點使其廣泛應用于工業(yè)自動化控制等領域。其應用的廣泛性則進一步對can總線ip提出了需求。同時以ip實現(xiàn)的can總線控制器所具有的通用處理器訪問接口,良好的可移植性等優(yōu)點使其可以集成于各種嵌入式soc設計中。文中從can總線的規(guī)范和特點出發(fā),提出了can總線控制器ip核的特點并定義了其功能,采用verilog語言設計實現(xiàn)了can總線控制器ip核的功能,最后通過仿真和fpga原型驗證,證明了設計實現(xiàn)的正確性。目前can總線控制器ip核已經(jīng)應用于sopc和soc的嵌入式應用設計中。

為了實現(xiàn)對偵察雷達多部天線的計算機控制,天線控制系統(tǒng)采用了基于can總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?；趯μ炀€方位信號數(shù)字化原理的分析,設計了位置隨動旋轉(zhuǎn)編碼器接口電路,給出了天線控制系統(tǒng)的pid控制算法,通過調(diào)整pid參數(shù),較好地控制了天線的轉(zhuǎn)動,簡化了天線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了一個控制臺對多部天線的控制。

sd卡已在消費型電子產(chǎn)品中得到了廣泛應用,在顯示控制系統(tǒng)中如何實現(xiàn)對sd卡的支持也變得很重要,而目前在機載計算機中占主流的powerpc微處理中沒有集成sd主控制器,因此研究和實現(xiàn)在powerpc模塊中對sd卡的讀寫訪問就顯得很有意義。在分析sd主控制器規(guī)范的基礎上,采用功能模塊化的方法,設計和實現(xiàn)了基于pci總線接口,支持dma傳輸?shù)膕d主控制器。測試結(jié)果表明,該sd主控制器數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,并且具有硬件邏輯方便移植、重構(gòu)的特點,可應用于pci總線接口的嵌入式系統(tǒng)中。

結(jié)合應用于電力監(jiān)控的模擬盤控制器設計,構(gòu)建了基于can總線的分布式模擬盤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平臺,采用基于can總線的高性能處理器p8xc592分析設計了模擬盤控制器的硬件電路,同時根據(jù)can總線通信協(xié)議的特點對模擬盤控制器軟件進行了整體應用設計。

應用can現(xiàn)場總線技術實現(xiàn)了太陽能控制器的模塊化設計。介紹了太陽能控制器的硬件設計方案和軟件總體框架,給出了can節(jié)點初始化以及接收和發(fā)送的程序流程,通過對多個功率模塊的冗余組合,構(gòu)成不同容量的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。系統(tǒng)采用主控制器和功率模塊兩級方式,通過can總線實現(xiàn)通訊和控制。實驗結(jié)果表明,所采用方案正確可行,增進了系統(tǒng)的靈活性,有利于系統(tǒng)的拆裝和維護,且在太陽能方陣的控制數(shù)量設計方面,比傳統(tǒng)的太陽能控制器有所提高。

介紹了can總線控制器sja1000的結(jié)構(gòu)和技術特點,以及與89c52單片機構(gòu)成的一個智能plc控制器節(jié)點的硬件接口和軟件設計,并實現(xiàn)了現(xiàn)場與上位機的通訊及控制

隨著汽車電子技術的發(fā)展,can總線技術已經(jīng)廣泛的應用到汽車電子之中。而區(qū)域控制的思想作為一種汽車電子系統(tǒng)的設計思想能夠更好地發(fā)揮can總線的特點,體現(xiàn)出can總線的優(yōu)勢。本文針對can總線的技術特點,采用區(qū)域控制的思想,將區(qū)域控制器應用于can總線系統(tǒng)之中。并且應用fpga可編程芯片和數(shù)字系統(tǒng)設計方法完成區(qū)域控制器的設計。

本文介紹了一種基于can總線的轎廂控制器的設計方案,闡述了該控制器的系統(tǒng)組成及其軟硬件設計方法,給出了can總線通信的硬件電路,軟件流程圖和以cpld為核心的輸入輸出電路,結(jié)合電梯控制系統(tǒng)的通信需求,自定制了通信協(xié)議。實驗表明該控制器實現(xiàn)了高效可靠的數(shù)據(jù)通信。

串行同步總線spi提供了微處理器和其他外設之間的接口標準。但許多微處理器或微控制器中沒有spi接口,造成了數(shù)據(jù)通信的不便,解決的辦法是將spi核集成到芯片中。鑒于此,在研究spi總線協(xié)議的基礎上,以外設eeprom初始化外圍部件互連總線pci中的配置寄存器為例,介紹了集成在芯片中的spi主控制器訪問外設eeprom的具體過程,給出了設計邏輯框圖和各個模塊的實現(xiàn)及電路綜合情況。在modelsim中完成功能仿真,并進行fpga驗證,結(jié)果正確,達到了設計的預期目的。

介紹了一種基于can總線的可通信控制與保護開關(controlandprotectiveswitchdevices,cps)控制器的設計方法。對控制器的整體結(jié)構(gòu)和硬件組成進行設計,軟件的編寫不僅實現(xiàn)測量、控制與保護,而且具有can總線通訊功能,可以通過上位機操作界面進行遠程數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)對cps的實時監(jiān)控。

采用ni公司的嵌入式single-boardrio系統(tǒng)作為硬件平臺,并結(jié)合使用labvlew軟件來實現(xiàn)can總線通信,具有簡潔、易懂、易于操作等優(yōu)點.軟件設計中分別采用簇和dma兩種方案來實現(xiàn),并討論了二者的優(yōu)劣.

近年來,隨著科學技術的快速發(fā)展,在工業(yè)領域中,基于can總線的通信系統(tǒng)憑借自身的優(yōu)勢有著愈發(fā)廣泛的應用,其重要性不容忽視。在此,本文將結(jié)合實例針對此系統(tǒng)設計與實現(xiàn)進行簡要探討。

本文介紹了一種基于串行通信方式（can總線形式）的電梯樓層控制的設計與實現(xiàn)方法。詳細說明了呼梯控制器、轎廂控制器、主控制器等模塊的原理與硬件設計方案。

本文介紹了一種基于dsptms320lf2407a的新型電梯群控系統(tǒng)主控制器的設計。其中該系統(tǒng)采用分布式多路can總線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),主控制器擴展了三路獨立的can網(wǎng)絡接口,并擴展有usb、以太網(wǎng)口等。該控制器采用的是dsp+cpld的核心架構(gòu)。dsp技術和cpld技術有效的結(jié)合,實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設計和修改軟件化,提高了系統(tǒng)的運行速度和可靠性。

介紹了一種基于can總線的智能低壓斷路器控制器的設計.重點介紹了智能控制器的硬件系統(tǒng)構(gòu)成,包括信號調(diào)理電路、can總線接口電路和脫扣控制電路,并給出了主程序流程圖和通信子程序流程圖.通過硬件和軟件系統(tǒng)的測試表明,該智能控制器不僅能夠較好地完成過載、短路、失壓和欠壓等保護功能,而且還可以實現(xiàn)電力參數(shù)的測量與顯示、故障指示、數(shù)據(jù)通信等功能.

本文設計了一種基于can總線的多關節(jié)機器人控制器,系統(tǒng)采用自帶can控制器的c8051f506單片機為控制核心,設計了系統(tǒng)的硬件和軟件。經(jīng)實驗驗證,系統(tǒng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,具有很高的實用價值。

在此利用veriloghdl設計了一款can總線控制器,首先根據(jù)協(xié)議把整個can總線控制器劃分為接口邏輯管理、寄存器邏輯和can核心模塊3個模塊,然后用veriloghdl硬件描述語言設計了各個功能模塊,并使用modelsim軟件對各個模塊的功能進行了仿真,最后使用fpga芯片對設計的can總線控制器驗證,并連接了一個包含該fpgacan總線控制器的4節(jié)點can總線網(wǎng)絡。測試結(jié)果表明所設計的can總線控制器能夠完成設定的功能。

在電梯控制系統(tǒng)中,微機主控制板是決定系統(tǒng)功能多少,性能優(yōu)劣的核心板卡;著重介紹了基于arm芯片的實用型微機主控制板的設計;首先討論了控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),分析了can總線應用在電梯控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢;隨后介紹了微機主控制板的軟硬件設計,硬件上采用arm7芯片和cpld實現(xiàn)電梯的實時監(jiān)測和控制,軟件上采用模塊化設計思路,重點說明了體現(xiàn)功能多少的繼電器控制模塊和體現(xiàn)性能優(yōu)劣的變頻器控制模塊的設計;最后,測試了算法執(zhí)行速度,說明設計的可靠性。

為實現(xiàn)一種多浮點操作數(shù)乘法運算的自主運算控制器,提出了一種基于fpga并行操作的硬連接電路的多浮點數(shù)乘法運算控制器及其時序控制的方法,該控制器對一條多浮點操作數(shù)乘法運算指令的命令字和多浮點操作數(shù)連續(xù)寫入并存儲,在內(nèi)部時序脈沖作用下,可以自主完成讀出浮點操作數(shù)執(zhí)行乘法運算,寫入存儲多浮點操作數(shù)過程與執(zhí)行乘法運算命令的過程能夠并行進行;在控制器執(zhí)行乘法運算命令過程中,系統(tǒng)可以讀出執(zhí)行命令過程中的中間結(jié)果和最終運算結(jié)果;論述了該控制器的電路構(gòu)成和基本原理,分析命令字與多操作數(shù)在內(nèi)部時序脈沖作用下的執(zhí)行過程,應用veriloghdl語言實現(xiàn)相關硬件的構(gòu)建和連接;設計完成后通過仿真測試可知,該控制器運行的最高頻率為250mhz,從輸入到輸出端口最小延時是3.185ns,最大延時是15.336ns,且能夠自主完成浮點數(shù)乘法運算。

設計的can總線隔離器是某型號彈上遙測設備,能夠與彈上can總線節(jié)點以600kps的傳輸速度進行數(shù)據(jù)交互,同時能夠以60kps的傳輸速度接受地面can總線節(jié)點發(fā)送的指令并按相同速率向地面反饋狀態(tài)?？偩€隔離器實現(xiàn)了地面到彈上、彈上到地面的數(shù)據(jù)傳輸速度隔離。設計選用現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)作為邏輯控制芯片,以兩片c8051f040單片機作為can接口通信芯片。從硬件電路、fpga構(gòu)造內(nèi)部緩沖器及c8051f040波特率設置三個方面介紹了此設計,并給出了試驗結(jié)果。

根據(jù)單片機i2c串行擴展的特點,在eda軟件maxplusii的環(huán)境下,利用硬件描述語言,建立ip核。此設計利用狀態(tài)機實現(xiàn),在給出設計的同時詳細說明ip核的建立過程,并下載到芯片通過硬件試驗驗證。