【正文】 線器，整個系統(tǒng)成本大大提高。但是傳統(tǒng)的5類線電纜只能將以太網(wǎng)電信號傳輸100米，在傳輸距離和覆蓋范圍方面已不能適應(yīng)實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需要。近年來，隨著布線標準的改變，光電器件、光纜、連接器技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用帶寬的逐步升級，光纖網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品應(yīng)用日益普及，很多用戶開始考慮用“光纖到桌面”來替代水平布線系統(tǒng)中的銅纜方案。 什么是光纖收發(fā)器光纖收發(fā)器是一種將短距離的雙絞線電信號和長距離的光信號進行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換單元，在很多地方也被稱之為光電轉(zhuǎn)換器。 光纖收發(fā)器分類目前國外和國內(nèi)生產(chǎn)光纖收發(fā)器的廠商很多，產(chǎn)品線也極為豐富。? 按光纖性質(zhì)分類單模光纖收發(fā)器：傳輸距離20公里～120公里；多模光纖收發(fā)器：傳輸距離2公里～5公里；按光纖來分，可以分為多模光纖收發(fā)器和單模光纖收發(fā)器。雙纖光纖收發(fā)器：接收發(fā)送的數(shù)據(jù)在一對光纖上傳輸。另外由于使用了波分復(fù)用，單纖收發(fā)器產(chǎn)品普遍存在信號衰耗大的特點。按工作層次/速率來分，可以分為單 10M、100M 的光纖收發(fā)器、10/100M 自適應(yīng)的光纖收發(fā)器和 1000M 光纖收發(fā)器。這樣既減少了數(shù)據(jù)沖突的可能又保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，因?0/100M 的光纖收發(fā)器適合于工作在速率不固定的鏈路上[3]。按結(jié)構(gòu)來分，可以分為桌面式（獨立式）光纖收發(fā)器和機架式光纖收發(fā)器。網(wǎng)管型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器：支持電信級網(wǎng)絡(luò)管理。主網(wǎng)管模塊一方面需要輪詢自己機架上的網(wǎng)管信息，另一方面還需收集所有從子架上的信息，然后匯總并提交給網(wǎng)管服務(wù)器。目前大多數(shù)廠商的網(wǎng)管系統(tǒng)都是基于SNMP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上開發(fā)的，支持包括 Web、Telnet、CLI等多種管理方式。其中內(nèi)置開關(guān)電源為電信級電源，而外置變壓器電源多使用在民用設(shè)備上[6]。USB是近幾年發(fā)展起來的新型接口標準，主要應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準”，該接口只具有單站能力?，F(xiàn)在的臺式電腦一般有兩個串行口：COM1和COM2，從設(shè)備管理器的端口列表中就可以看到。實際上還有一根信號地線，共5根線。RS422四線接口由于采用單獨的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一對單獨的雙絞線) [8]。 3．RS485為擴展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS422基礎(chǔ)上制定了RS485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA485A標準。1200m時10Okbit/s)。由Intel、Microsoft、Compaq、IBM、NEC、 Northern 、Tel等幾家大廠商發(fā)起共同提出了USB總線標準，并成立了 USB org的官方組織其成為開放的標準，從而使不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備能夠在一個開放的體系下廣泛的被使用?，F(xiàn)場總線遵循ISO的OSI開放系統(tǒng)互連參考模型的全部或部分通訊協(xié)議，作為最底層的現(xiàn)場控制器和現(xiàn)場智能儀表設(shè)備互連的實時控制通訊網(wǎng)絡(luò)，它溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，為打破自動化系統(tǒng)的信息孤島創(chuàng)造了條件。這就要求一方面要提高線纜傳輸信息的能力、減少多余信息的傳遞；另一方面要讓大量信息在現(xiàn)場就地完成處理，減少現(xiàn)場與控制機房之間的信息往返。1. FF(Foundation Fieldbus)其前身是ISP協(xié)議和WorldFIP協(xié)議， 1994年二者合并，成立了現(xiàn)場總線基金會，開發(fā)出國際上統(tǒng)一的現(xiàn)場總線協(xié)議。2. CAN(Controller Area Network)最早由德國BOSCH公司提出，用于汽車內(nèi)部測量和執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。由于CAN被愈來愈多不同領(lǐng)域采用和推廣，導(dǎo)致要求各種應(yīng)用領(lǐng)域通信報文的標準化。DeviceNet是一個開放的網(wǎng)絡(luò)標準。4. LonWorks由美國Echelon公司推出并與Motorola、Toshiba公司共同倡導(dǎo)，于1990年正式公布。這種被稱為可尋址遠程傳感高速通道的開放通信協(xié)議，其特點是在現(xiàn)有模擬信號傳輸線上實現(xiàn)數(shù)字通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中的過渡性產(chǎn)品，由于其采用模擬數(shù)字混合信號制，導(dǎo)致難以開發(fā)出一種能滿足各公司要求的通信接口芯片，但在當前的過渡時期，仍具有較強的市場競爭能力。3．架構(gòu)方面，通過光纖，光電模塊和CAN總線控制器結(jié)構(gòu)的學(xué)習，研究和設(shè)計，理論上能使三者通過電路和軟件的支持，能夠順利實現(xiàn)通信。第二章 總體概要設(shè)計實現(xiàn)光纖傳輸?shù)囊粋€重要環(huán)節(jié)就是完成總線信號的光電轉(zhuǎn)換，可以使用專用的光纖收發(fā)器件。因此，光纖收發(fā)一體模塊在信號轉(zhuǎn)換的速率和穩(wěn)定性上都比分立的光纖收發(fā)器件有很大的提高，而且與外圍器件接口方便，單模光纖的色散、傳輸光功率消耗也比多模光纖小[11]?？梢奀AN在長距離的傳輸上擁有絕對的優(yōu)勢。：RS485只規(guī)定了物理層，而沒有數(shù)據(jù)鏈路層，所以它對錯誤是無法識別的，除非一些短路等物理錯誤。保護總線。：CAN器件的價格大約是485的2倍這樣，485的通訊從軟件上是很方便的，只要懂串行通訊，就可以編程，而CAN需要底層工程師了解CAN復(fù)雜的層，編寫上位機軟件也要了解CAN的協(xié)議。，可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn)，從而大大降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS485所無法比擬的。第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計? 紅牛開發(fā)板（STM32F103ZET6），集成CAN總線控制器；? 19光電模塊；? 光纖。? 5V DC 電源適配器連接到J3，電源選擇跳線JP4插到12處。 電源選擇跳線設(shè)置Table Power select jumper setting跳線描述JP4JP4 用于選擇外部5V 電源座輸入5V 電源供電，USB 供電。 啟動方式選擇跳線設(shè)置Table Startup mode select and jumper settingsBOOT1（JP8）BOOT0（JP9）啟動模式描述（123）23紅牛開發(fā)板設(shè)定為User Flash 啟動方式。? Y1，做為RTC的時鐘源；? Y2，8MHZ晶震，做為系統(tǒng)的時鐘源，如果采用內(nèi)部8M RC震蕩器Y2可以不接。6. PWM輸出CN1的PWM0、PWM1連接到STM32F103ZE的定時器輸出引腳PB0、PB1。JJ2跳線默認是插上既分配給SPI1使用。光收發(fā)模塊，就是在光纖通信系統(tǒng)中用于電光與光電轉(zhuǎn)換的器件，由光接收部分和光發(fā)射部分構(gòu)成，在光信號與電信號之間起著橋梁作用。它們各自形成自己獨立的體系，因此下面分別各自介紹它們的硬件構(gòu)成。它已經(jīng)在車載各電子控制裝置通訊領(lǐng)域的到廣泛的應(yīng)用。CAN總線接口與19光模塊連接電路圖如下： CAN總線接口與19光模塊連接電路圖Fig CAN bus interface and 19 optical module connection diagram電源中的直流電流通過電路中的電容電感的濾波功能，直流電通過電感進入Vccr和Vcct 兩端，交流電通過電容進入大地中。 Fig External circuitaltium 。 C進行單片機軟件開發(fā)的步驟? 根據(jù)需求確定軟硬件分工，選擇芯片，落實外部存儲空間的訪問地址；? 建立uVision2工程，根據(jù)硬件條件進行工程環(huán)境設(shè)置；? 確定和實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，及其訪問方案；? 確定和實現(xiàn)存儲分配和使用方案、硬件訪問方法，并通過測試程序的驗證；? 編寫程序代碼（先框架、其次總體陷阱、然后流程、最后進行功能模塊實現(xiàn)）；? 仿真調(diào)試程序（先框架、其次總體陷阱、然后流程，最后進行功能模塊的測試）；? 優(yōu)化程序（先流程、后功能模塊）；? 燒寫芯片，上板測試和完善。先使用KELC進行程序測試，使LED燈能夠正常點亮，開發(fā)板上的D1，D2點亮，D4閃爍，測試成功。圖 網(wǎng)線斷開Fig Network cable is disconnected把光纜連接在光電模塊兩端，開發(fā)板LED正常，D1熄滅，證明控制器成功收到自己發(fā)送的信號，實驗成功。本課題的主要任務(wù)是串口總線收發(fā)器系統(tǒng)的實現(xiàn)。使我對STM32系列單片機的接口有了更深層次的理解，熟悉了一些單片機常用的外圍電路引腳和連接方法。四年來，學(xué)院的許多老師都對我們的學(xué)習和生活提供了很大的幫助和便利，他們將其豐富的專業(yè)知識毫不保留地傳授給了我們，認真指導(dǎo)了我們的學(xué)習，才使得我們能在專業(yè)水平上有一個長足的進步。同時也感謝我的家人和其他所有給予過我?guī)椭娜藗?，謝謝大家。ErrorStatus HSEStartUpStatus。TestStatus CAN_Polling(void)。 i != 0。 NVIC_Configuration()。 } else { GPIO_SetBits(GPIO_LED, GPIO_Pin_6)。 delayms(1000)。 for (。 delayms(1000)。 if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) { FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable)。 RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_HSE)。 = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9。GPIO_InitStructure)。GPIO_InitStructure)。GPIO_InitStructure)。 endif = USB_LP_CAN_RX0_IRQChannel。 NVIC_Init(amp。 CanTxMsg TxMessage。 CAN_DeInit()。 =DISABLE。 =DISABLE。 =CAN_BS2_7tq。 =0。 =0x0000。 =ENABLE。 =CAN_RTR_DATA。 [1]=0xFE。 while((CAN_TransmitStatus(TransmitMailbox) != CANTXOK) amp。 while((CAN_MessagePending(CAN_FIFO0) 1) amp。 =CAN_ID_STD。 CAN_Receive(CAN_FIFO0, amp。 if (!=2) return FAILED。 CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure。 CAN_StructInit(amp。 =DISABLE。 =CAN_Mode_Normal。 =1。 =CAN_FilterMode_IdMask。 =0x0000。 CAN_FilterInit(amp。 =0x1234。 [0]=0xDE。 ret = 0xFF。 (i 0xFFF)) { i++。}ifdef DEBUGvoid assert_failed(u8* file, u32 line){ while (1) { }}endif。 } CAN_ITConfig(CAN_IT_FMP0, DISABLE)。 while((ret == 0xFF) amp。 CAN_Transmit(amp。 =CAN_RTR_DATA。 CAN_ITConfig(CAN_IT_FMP0, ENABLE)。 =CAN_FIFO0。 =0x0000。CAN_InitStructure)。