【正文】 .............11 VHDL 語言和可編程邏輯電路 ..............................................................................11 VISUAL BASIC .......................................................................................................12 用 SJA1000 和 PCA82C250 實現 CAN 通訊 ...............................................................13 CAN 的初始化 ................................................................................................................14 用中斷方式實現 CAN 的接收和發(fā)送 ..........................................................................14 IEC6087C—5—101 協議 ...............................................................................................16 系統(tǒng)調試過程分析 ........................................................................................................17結束語.......................................................................................................................................18參考文獻...................................................................................................................................19附錄...........................................................................................................................................20致謝...........................................................................................................................................251 引言隨著社會經濟的進步，越來越多的電子產品被用于實際生活。在這種情況下，配電自動化得到了蓬勃的發(fā)展，變壓器監(jiān)測終端（TTU）應運而生。 國內外發(fā)展現狀 變壓器監(jiān)測終端的通信結構變壓器監(jiān)測終端在配電自動化系統(tǒng)中的通信功能是將實時采集和存儲的各種數據按照系統(tǒng)的要求，傳送給通信單元或直接傳送給主站；并能接受對方發(fā)送的控制命令或其它信息。并且，由于其速率低，只能采用問答方式傳輸數據，傳輸效率低；而現場總線也存在著標準難以統(tǒng)一和傳輸速度慢的問題。未來的通信技術應該是根據配電自動化系統(tǒng)的實際需要，在保證可靠性及功能要求的基礎上，盡量注意開放性及可擴充性，并且所選擇的網絡應具有一定的技術先進性和通用性，盡量向國際標準靠攏。2 CAN 總線概述 CAN 總線的產生與發(fā)展控制器局部網（CAN－CONTROLLER AREA NETWORK）是 BOSCH 公司為現代汽車應用領先推出的一種多主機局部網，由于其高性能、高可靠性、實時性等優(yōu)點現已廣泛應用于工業(yè)自動化、多種控制設備、交通工具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門。該技術規(guī)范包括 A 和 B 兩部分。在幾個站同時需要發(fā)送數據時,要求快速地進行總線分配。 CAN 的報文格式　　 在總線中傳送的報文,每幀由 7 部分組成。 　　控制場包括標識符擴展位(IDE),指出是標準格式還是擴展格式。 數據錯誤檢測　　不同于其它總線,CAN 協議不能使用應答信息。接收站通過 CRC 可判斷報文是否有錯。CAN 協議也可通過位檢查的方法探測錯誤。然而,如果在一幀報文中有太多相同電平的位,就有可能失去同步。例如,五個連續(xù)的低電平位后,CAN 自動插入一個高電平位。 CAN 總線性能特點 CAN 總線特點 CAN 總線是德國 BOSCH 公司從 80 年代初為解決現代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換而開發(fā)的一種串行數據通信協議，它是一種多主總線，通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。(2) 縮短了開發(fā)周期CAN 總線通過 CAN 收發(fā)器接口芯片 82C250 的兩個輸出端 CANH 和 CANL 與物理總線相連,而 CANH 端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),CANL 端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。(4) 最有前途的現場總線之一　 與一般的通信總線相比,CAN 總線的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。 CAN 總線模塊CAN 總線模塊由一個 CAN 總線控制器 SJA1000 和一個 CAN 收發(fā)器 PCA82C250 組成,它們共同構成一個 CAN 節(jié)點。SJA1000 有兩種工作模式，分別為 BasicCAN 模式和 PeliCAN 模式。由于 SJA1000 的內部寄存器分布在連續(xù)的地址內，所以完全可以把 SJA1000 當作外部 RAM。PCA82C250 可以提供對總線數據的差動發(fā)送能力和對通信總線數據的差動接收能力。如果PCA82C250 處于通信總線的網絡終端，在總線上需要加一個 120Ω 左右的匹配電阻 [6]。JUMP4 跳線為 SJA1000 提供片選信號，分別對應于接口總線的 LCS0∽LCS3。當總線上只有兩個 CAN節(jié)點時，終端電阻可不接。DSP 負責數據的采集及處理，而 80C196KC 負責數據的存貯處理及通訊。信號經過過零比較器生成頻率相同的方波，以利于測頻和實現缺相檢測。一旦上電，80C196KC 單片機將自動的從 EPROM 中讀取程序，進行操作。如果值沒有越限，繼續(xù)定時發(fā)出信號，控制 DSP 部分開始采集及進行校驗。系統(tǒng)的電源部分采用開關電源模塊，使裝置能在較寬的電壓范圍內正常工作 [7]。復位時，程序將從2080H單元開始執(zhí)行。018H～0FFH是附加的寄存器陣列，可由RALU直接訪問。 定時監(jiān)測的實現由于整個系統(tǒng)需要定時采集數據，記錄越限值的出現時間，統(tǒng)計總的掉電時間等，因此，全局的時鐘信號是必須的。128RAM 中，有 14 個字節(jié)是時鐘和控制寄存器，另 114 個字節(jié)作為通用寄存器使用。AD7～AD0 是時分復用的信號，直接與單片機的引腳相連。圖 3 DS12887 的硬件連接 使用芯片時，首先要對芯片進行初始化，打開振蕩器并進行各項設置，讀取時鐘時，首先讀取 A 寄存器的值，判斷最高位，當 UIP＝1 時，讀取時間，否則表示現在正在進行刷新。若/EA=1，由內部 ROM/EPROM 訪問 CCB。039。 when 011=decodeoutput=11110111。 when 111=decodeoutput=01111111。 end if。 ；0d000h—0dfffh lcden=decodeoutput(6)。常用的液晶顯示模塊一般是單屏結構，因此只討論單屏結構的液晶顯示模塊 [12]。復位信息可能有下列 3 種情況產生：上電或手動復位，監(jiān)視定時器溢出以及執(zhí)行復位指令 RST[13]。 VHDL 語言和可編程邏輯電路高密度現場可編程邏輯器件，包括CPLD和FPGA，能夠將大量邏輯功能集成于一個單片IC之中。VHDL能夠支持高級語言結構使工程師很方便的描述大型電腦，促進產品的快速上市。非依賴器件的設計 允許設計者生成一個設計而并不需要首先選擇一個用來實現設計的器件。在設計者開始設計之前，無需了解將采用何種器件。上市時間快、成本低 VHDL語言和可編程邏輯很好的配合，將大大提高數字單片化設計實現速度、VHDL語言使設計描述快捷、方便，可編程邏輯應用則將產品設計的前期風險投資降到最低，并促進設計的快速復制簡單易行。通常的設計方式有三種：自頂向下設計、自底向上設計、平坦式設計。源代碼模擬：對于大型設計，采用語言模擬器進行設計的源代碼可以節(jié)省時間。裝配是指把通過綜合和優(yōu)化進程所得到的邏輯，安放到一個邏輯器件之中的過程。綜合、優(yōu)化和裝配軟件將生成一個器件編程所用的數據文件。在傳統(tǒng)的“過程化“的應用過程中，應用程序自身控制了執(zhí)行哪一部分代碼和按何種順序執(zhí)行代碼。VISUAL BASIC 是一種交互式的開發(fā)語言。VISUAL BASIC 中有許多的控件可以直接控制，通過它們，可以很方便的對數據庫進行操作。除了進行實時采集，系統(tǒng)可以讀入各個存放在掉電不丟失存貯器中的數據，如整點數據、極值記錄、電容器運行記錄等。 用 SJA1000 和 PCA82C250 實現 CAN 通訊CAN 的通信協議主要由 CAN 控制器完成。它可以將接收和發(fā)送的單線傳送方式轉換成用 CANH 和CANL 雙線傳送，這樣可以防止在一些工作環(huán)境下可能產生的電氣瞬變現象?？偩€兩端各有一個 120Ω 的電阻，對于匹配總線阻抗起著相當重要的作用,否則，數據通信的抗干擾性及可靠性大大降低，甚至無法通信。需要注意的是，這些寄存器僅能在復位期間可以進行寫訪問。SJA1000 中斷處理流程圖見圖 9，在進入中斷處理程序之前必須確定系統(tǒng)開放了相應的中斷。接收處理框圖如圖 10 所示。開 始是 發(fā) 送中 斷 嗎 ？清 除 暫 存 標 志 并 把 暫存 數 據 送 到 SJA10發(fā)送 緩 沖 區(qū)YY結 束有 暫 存 的數 據 嗎 ？啟 動 CAN發(fā) 送 操 作關 其 他 中 斷 源開 其 他 中 斷 源啟 動 CAN接 收操 作N進 入 接 收 中 斷處 理N圖 9 CAN 中斷處理框圖 圖 10 CAN 接收中斷處理框圖 IEC6087C—5—101 協議配電自動化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制中的一個組成部分，它既具有電力系統(tǒng)生產過程中的共性，又具有自己的個性。101 是符合 OSI 系統(tǒng)模型的開放式規(guī)約，并根據電力系統(tǒng)的實際情況進行了修改和專門的定義，已被 IEEE 推薦為在 TTU 與主站間通信的規(guī)約。我國的 101 規(guī)約是完全采用國際標準 IEC 870—5 的。傳輸方式分為非平衡方式和平衡方式兩種。平衡方式是主站和子站可以同時啟動鏈路傳輸服務，所以必須有一對全雙工的通道 [16]。 （2）由于外掛的設備較多，雖然每個設備功耗不大，但是總的功耗卻不小，故電源線要盡可能的粗，這樣有利于降低阻抗，保證系統(tǒng)穩(wěn)定正常的工作。 （4）采用單點接地的方法，模擬地和數字地要嚴格分開，以防止地噪聲的串擾，提高系統(tǒng)的可靠性。 （7）軟件部分，由于 80C196KC 是從 2022H 開始復位的，所以要注意芯片配置字的正確寫入，以保證系統(tǒng)上電以后的正常工作。本文詳細闡述了變壓器終端的存貯、通訊和顯示的原理和電路實現?？梢钥吹?，本文雖然完成了變壓器檢測終端從原理到設計的工作，實際應用中的技術還有待進一步提高。 ；CAN 數據前 4 位 CAN_S_Data[2]=0x55667788。 ；液晶初始化 while(1) { Show_lcd(Num)。uint8 Num=0。 if(CAN1ICRamp。 ；接收到的后 4 字節(jié)數據 CAN1CMR=0x04。 switch(CanNum) { case CAN1: PINSEL1amp。 case CAN2: PINSEL1amp。 default: break。 break。 case CAN2: CAN2EWL=0x60。 break。 }}void InitCAN(uint8 CanNum){ PinSet(CanNum)。 ；設定通信波特率 SetInterrupt(CAN1)。 ；中斷使能 VICDefVectAddr=(uint32)CANIntPrg。 case CAN2: CAN2MOD=CAN2MOD|0x01。 ；設置中斷 CAN2MOD=CAN2MODamp。 }}void CAN1_SEND(){ CAN1TFI1=031|030|816|0x00。 ；后 4 字節(jié)數據 CAN1CMR = 0x