1、周立功单片机发展有限公司中文资料周凤余,鲁守银,李贻斌等总线系统智能节点设计与实现微计算机信息,万福君,潘松峰单片微机原理系统设计与应用合肥中国科学技术大学出版社附录附表几种现场总线技术特性的比较物理层传输速率通信距离单台设备通信介质双绞线光缆无线发射双绞线光缆无线发射双绞线同轴电缆光纤双绞线双绞线双绞线双绞线同轴电缆无线电缆电力线双绞线最大节点数每段每段每段每段每段每区域每回路拓扑结构总线型菊花链型树型总线型总线型线性总线性线性总线性线形或树型总线型星型环型混合型总线型总线供电是否否否否是是是本质安全是否否否否是是是物理层使用标准基于的数据链路层通信方式单个多个主站单个多个主站点对点点对多点全局广播主从纯主多主多从主从纯主多主多从主从纯主多主多从点对点点对多问答式广播式介质访问方式令牌总线令牌总线令牌和查询令牌和查询令牌和查询带预测的坚持总线仲裁目录目录摘要前言第章现场总线与总线现场总线的概念总线的概念总线应用现状及主要特点总线的分层结构和通信协议总线的分层结构总线的通信协议协议的应用总线优越性第章总线控制器与收发器概述控制器功能简介验收滤波器的工作原理收发器功能简介第章总线智能节点硬件总线系统中的节点总线开发学习板智能节点硬件电路简介第章总线智能节点软件设计软件开发环境软件设计初始化子程序发送子程序接收子程序主程序第章试验结果结语谢辞参考文献附录附表几种现场总线技术特性的比较附表引脚功能摘要现场总线技术被誉为自动化领域的局域网，它是计算机技术通信技术控制技术的集成。其中，总线以其高性能高可靠性及其独特的设计越来越受到人们的重视。总线上的节点能接收和发送信息。智能节点通。
2、节点显示数值显示当前氧气浓度为与分析仪显示氧气浓度为，该处误差是由数据转换引起的，在浓度发生波动时，节点显示的浓度与分析仪显示的浓度数值波动致，如图。以上结果表明，节点能正确获取总线上的信息，节点程序设计达到设计目标。图试验所用设备图的连接图测量图测量结语随着人们生活水平的提高和计算机和信息产业的发展，生产和生活中对智能化的要求也越来越高，老代通讯系统已跟不上整体技术的发展，现场总线技术的开发即满足了发展的要求。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。总线属于现场总线的范畴，它是种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。遵循的标准模型，分为数据链路层和物理层。在工程上，这两层通常由控制器和收发器实现的。总线是直多主总线系统，特别适合工业过程监控设备的互连，因此越来越受到工业界重视。而且，具有的完善的通信协议可由控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期。另外，已被公认为几种最有前途的现场总线之。总线规范已被国际标准组织制订为国际标准。协议也是建立在国际标准组织的开放系统互联参考模型基础上的，主要工作在数据链路层和物理层。开放的总线具有优越简洁等特点，使总线设备和总线系统更加智能化，实现了分布管理集中控制并能有效的控制系统的成本投入，减少后期维护和维修。将总线应用于监控系统线路分段保护监控单元中，有利于实现监控系统中检测的实时性和可靠性，在现有设备的基础上，进步提高了监控系统的自动化检测和管理水平。本文基于总线设计的智能节点是总线。
3、的高速发展，计算机技术尤其是网络技术与控制结合使我们的想象成为可能。现场总线应运而生。现场总线是用于过程控制现场仪表与控制室之间的个标准的开放的双向的多站数字通信系统。随着计算机技术通讯技术集成电路技术的发展，以全数字式现场总线为代表的互联规范，正在迅猛发展和扩大。由于采用现场总线将使控制系统结构简单，系统安装费用减少并且易于维护用户可以自由选择不同厂商不同品牌的现场设备达到最佳的系统集成等系列的优点，现场总线技术正越来越受到人们的重视。发展现场总线的初衷是建立开放的控制通信网络，其通信协议理应趋于统，但近十几年由于现场总线的国际标准不能建立，现场总线发展的种类较多，约有余种如德国西门子公司的，法国的，英国的，挪威的等等。总线的概念，即控制器局域网络属于现场总线的范畴。它是在世纪年代初由德国的公司提出，为解决汽车内部的复杂硬信号连接而开发的种串行通信协议。它是种多主总线，通信介质可以是双绞线，同轴电缆或光导纤维。目前，其应用范围已不再局限于汽车工业，而向过程控制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。总线以其独特的设计，低成本高可靠性实时性抗干扰能力强纠错能力强等特点在测控领域获得广泛应用，成为种新型的工业控制现场总线方案。但是，芯片只提供了开放系统互连参考模型中的物理层和链路层功能，般用户必须直接用驱动程序操作链路层，不能直接满足工业控制网络的组态和产品互连的要求，为了以芯片为基础构成完整的工业控制现场总线系统，必须制定相应的应用层协议，实现系统的组态设备互连和兼容功能。为此年在德国成立了自动化用户和制造商协会，开始着手制定自动化应用层协议。此后，协会。
4、设计的基础。由于总线没有自己的应用层通信协议，要自己编写或应用其他的现场总线才能应用到实际的项目中，在今后的实际应用中要有个基于总线的扩展应用层，所以在实际应用中应用层的通信协议是个重点研究方向。谢辞进行这个课题前，我对现场总线总线单片机等内容均无了解。课题进行过程中，我参阅了很多资料，增长了很多知识。遇到许多困难是在所难免的，承蒙各位老师和同学的帮助，我才能按时完成论文。在此谨向指导和帮助过我的老师学长和同学表示由衷的感谢和崇高的敬意,首先感谢我的指导老师教授和学长博士提供研究课题。他们认真负责的态度和耐心细心的教导，给我留下了深刻的印象，也让我受益匪浅。尤其是博士，对于课题研究及论文撰写，为我解答了许多疑惑，给予了极大的帮助，我在此深表谢意,感谢老师的耐心指导，对论文的修改提出了诸多中肯的意见。感谢同学给我讲解相关知识与内容。感谢等同学在论文排版软件使用方面给予的帮助。感谢在我求学生涯中，我的父母和亲朋好友对我的支持关心和理解。最后，衷心感谢评阅本论文的老师,参考文献邬宽明总线原理和应用系统设计北京北京航空航天大学出版社,邬宽明现场总线技术应用选编北京北京航空航天大学出版社瑞萨科技入门书大学研究所混合动力试验台方案史久根,张培仁,陈真勇现场总线系统设计技术北京国防工业出版社,北京畅联无限科技有限公司总线开发学习板用户手册刘新亮，张建武，陈兆能汽车控制器局域网络技术及应用汽车工程苟广鹏，孙泽昌，魏学哲控制器局域网技术在汽车中的应用研究汽车工程陈三昧，陈晨总线在汽车计算机控制系统中的应用内燃机，年月第期朱凡，孙运强总线在汽车网络系统中的应用与研究机械管理开发，年月第期广州。
5、成员开发出系列产品，在机械制造铁路车辆船舶制药食品加工等领域获得大量应用。年月正式颁布了道路交通运输工具数据信息交换高速通信控制器局欲网国际标准高速应用标准，低速应用标准。这为控制器局域网的标准化规范化铺平了道路。目前协议已经被提交欧洲标准委员会讨论，作为种新的工业现场总线标准。总线应用现状及主要特点是种架构开放广播式的新代网络通信协议，是类似局域网的新型控制规范。总线具有实时性高可靠性，被广泛应用于控制系统中的检测和执行机构之间的数据通信，例如汽车刹车防锁死系统安全气囊等。今天此项通信协议已得到广泛应用，众多厂商制造供应高温度等级具有高抗干扰能力的低价位芯片，其特色不仅在汽车工业，在工业控制的其他领域更能发挥其强大的能力。总线是种多主寄存器中断未使能读取浓度信息,接收中断结束主程序主程序完成的工作主要是单片机初始化初始化初始化失败报错进入主循环。图为程序流程图。图主程序流程图以下为程序代码初始化和开定时器初始化失败进入循环,关闭中断,初始化失败,指示灯闪烁开中断程序主循环用户程序次的用户程序开始次的用户程序结束用户程序次的用户程序开始次的用户程序结束用户程序次的用户程序开始次的用户程序结束用户程序关闭中断开中断显示浓度第章试验结果我们的试验现场共有三件设备传感器同时可测浓度分析显示仪与传感器配套总线开发板通信模块，如图。他们连接在同根总线上，如图。分析显示仪总线开发板同时接收并显示来自传感器的信息，我们通过对比数值，可以验证试验是否成功。试验结果节点切换至浓度显示时，节点显示数值与分析仪显示数值同步变化，证明节点从总线上正确的获取了转化信息，如图。节点切换至浓度显示时，。
6、传递的信息阻力模拟及控制模块由惯性飞轮模拟车辆加速阻力根据模拟车辆信息，计算确定飞轮的转动惯量，根据飞轮材料所允许的圆周运动线速度确定飞轮的尺寸电力测功机在其控制模块的控制下模拟除加速阻力之外的其他阻力建立车辆在行驶和制动工况下的阻力模型，这个阻力模型的输入有车辆启停信息，车辆重量，车辆速度，车辆迎风面积，制动踏板信号，档位信号，阻力模型的输出是当前状况下车辆所受得阻力值数据采集模块包括数字信号采集模块针对总线上传输的数据模拟信号采集模块针对实验关心的其他参数目前，混合动力汽车控制系统中，为了便于调试，采用的是点对点的通讯方式，即与各个之间的点对点。各个节点所用的控制器与收发器的类型不尽相同。数据通信技术用于混合动力汽车中多个控制器间的数据传输方式，本次试验基于总线。由于通信原理相同，我们将用个氮氧化物传感器的例子来研究和说明。氮氧化物传感器发送信息到总线上，我们用单片机从总线中采集信息。图模块结构和通信示意图第章现场总线与总线现场总线的概念在计算机数据传输中，长期以来使用和通信标准，其是低数据速率和点对点的数据传输标准，无能力支持更高层次的计算机之间的功能操作。同时，在复杂或大规模的应用如工业现场控制或生产自动化领域中需要使用大量的传感器执行器和控制器等，它们通常分布在非常广的范围内，如果在最低层上采用传统星型拓扑结构，那么安装成本和介质造价都将非常昂贵采用流行的组件及环型或总线型拓扑结构，虽然可以减少电缆长度，但是增加的介质及相关硬件和软件又使其系统造价与星型系统相差无几。所以在最低层次上的确需要设计出种造价低廉而又能经受工业现场环境的通信系统。随着计算机技术。
7、设计的基础。由于总线没有自己的应用层通信协议，要自己编写或应用其他的现场总线才能应用到实际的项目中，在今后的实际应用中要有个基于总线的扩展应用层，所以在实际应用中应用层的通信协议是个重点研究方向。谢辞进行这个课题前，我对现场总线总线单片机等内容均无了解。课题进行过程中，我参阅了很多资料，增长了很多知识。遇到许多困难是在所难免的，承蒙各位老师和同学的帮助，我才能按时完成论文。在此谨向指导和帮助过我的老师学长和同学表示由衷的感谢和崇高的敬意,首先感谢我的指导老师教授和学长博士提供研究课题。他们认真负责的态度和耐心细心的教导，给我留下了深刻的印象，也让我受益匪浅。尤其是博士，对于课题研究及论文撰写，为我解答了许多疑惑，给予了极大的帮助，我在此深表谢意,感谢老师的耐心指导，对论文的修改提出了诸多中肯的意见。感谢同学给我讲解相关知识与内容。感谢等同学在论文排版软件使用方面给予的帮助。感谢在我求学生涯中，我的父母和亲朋好友对我的支持关心和理解。最后，衷心感谢评阅本论文的老师,参考文献邬宽明总线原理和应用系统设计北京北京航空航天大学出版社,邬宽明现场总线技术应用选编北京北京航空航天大学出版社瑞萨科技入门书大学研究所混合动力试验台方案史久根,张培仁,陈真勇现场总线系统设计技术北京国防工业出版社,北京畅联无限科技有限公司总线开发学习板用户手册刘新亮，张建武，陈兆能汽车控制器局域网络技术及应用汽车工程苟广鹏，孙泽昌，魏学哲控制器局域网技术在汽车中的应用研究汽车工程陈三昧，陈晨总线在汽车计算机控制系统中的应用内燃机，年月第期朱凡，孙运强总线在汽车网络系统中的应用与研究机械管理开发，年月第期广州。
8、节点显示数值显示当前氧气浓度为与分析仪显示氧气浓度为，该处误差是由数据转换引起的，在浓度发生波动时，节点显示的浓度与分析仪显示的浓度数值波动致，如图。以上结果表明，节点能正确获取总线上的信息，节点程序设计达到设计目标。图试验所用设备图的连接图测量图测量结语随着人们生活水平的提高和计算机和信息产业的发展，生产和生活中对智能化的要求也越来越高，老代通讯系统已跟不上整体技术的发展，现场总线技术的开发即满足了发展的要求。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。总线属于现场总线的范畴，它是种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。遵循的标准模型，分为数据链路层和物理层。在工程上，这两层通常由控制器和收发器实现的。总线是直多主总线系统，特别适合工业过程监控设备的互连，因此越来越受到工业界重视。而且，具有的完善的通信协议可由控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期。另外，已被公认为几种最有前途的现场总线之。总线规范已被国际标准组织制订为国际标准。协议也是建立在国际标准组织的开放系统互联参考模型基础上的，主要工作在数据链路层和物理层。开放的总线具有优越简洁等特点，使总线设备和总线系统更加智能化，实现了分布管理集中控制并能有效的控制系统的成本投入，减少后期维护和维修。将总线应用于监控系统线路分段保护监控单元中，有利于实现监控系统中检测的实时性和可靠性，在现有设备的基础上，进步提高了监控系统的自动化检测和管理水平。本文基于总线设计的智能节点是总线。
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