word版可編輯-can總線的雙機冗余系統(tǒng)設(shè)計精心整理doc(編輯修改稿)
2024-08-11 11:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 總線可以根據(jù)不同的現(xiàn)場環(huán)境選擇不同的收發(fā)器和介質(zhì)。在本次課程設(shè)計中，要求總線連接110 個節(jié)點，速率達(dá)到 1Mbps，但是由于 TJA1050 在待機模式下關(guān)閉發(fā)送器和過熱保護(hù)等更加完善的功能，所以本次課程設(shè)計中的現(xiàn)場總線收發(fā)器，選擇方案一，即 TJA1050 總線收發(fā)器。 方案一：TJA1050 收發(fā)器。TJA1050 收發(fā)器是 Philips 公司生產(chǎn)的、用以替代 PCA82C250 的高速的 CAN 總線收發(fā)器。該器件提供了 CAN 控制器與物理總線之間的接口以及對 CAN 總線的差動發(fā)送和接收功能。TJA1050 與 ISO11898 標(biāo)準(zhǔn)完全兼容，具有過熱保護(hù)，總線與電源及地之間的有短路保護(hù)功能。方案二：PCA82C250/251 收發(fā)器。PCA82C250/251 收發(fā)器是協(xié)議控制器和物理傳輸線路之間的接口。此期間對總線提供差動發(fā)送能力，對 CAN 控制器提供差動接收能力，可以在汽車和一般的工業(yè)應(yīng)用上使用。PCA82C250/251 收發(fā)器完本科生課程設(shè)計（論文）5全符合 ISO11898 標(biāo)準(zhǔn)高速率，最高可達(dá)到 1Mbps，可連接 110 個節(jié)點，工作溫度范圍為40 ～125℃。 現(xiàn)場總線控制器選擇按照本次課程設(shè)計的具體要求，并且考慮到成本以及安全性能，本次課程設(shè)計的總線控制器選擇方案一，即 SJA1000 控制器。方案一：82C200 總線控制器。有 PAC82C200 和 PCF82C200 兩種類型。前者的使用溫度范圍為40～+125℃，適用于汽車及某些軍用領(lǐng)域；后者適用于一般工業(yè)領(lǐng)域，溫度范圍是40～80℃。82C200 具有完成高性能通信協(xié)議所要求的必要特性。通過簡單地連接即可完成 CAN 總線協(xié)議物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的所以功能，應(yīng)用層由微控制器完成。方案二：SJA1000 總線控制器。 SJA1000 是一種獨立控制器，用于汽車和一般工業(yè)環(huán)境中的局域網(wǎng)絡(luò)控制。它是 Philips 公司的 PCA82C200CAN 的替代產(chǎn)品。而且，它增加了新的工作模式，并且這種模式支持具有很多新特點的 協(xié)議。按照本次課程設(shè)計的具體要求，并且考慮到成本以及安全性能，本次課程設(shè)計的總線控制器選擇方案一，即 SJA1000 控制器。本科生課程設(shè)計（論文）6第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計MSP430 系列單片機是美國德州儀器（TI ）1996 年開始推向市場的一種 16位超低功耗單片機，其中包括一系列部件，它們由 MSP430 單片機的 CPU，以及針對不同的應(yīng)用而提供的外圍模塊組成。MSP430F149 具有低成本和超低功耗的特點，閃存高達(dá) 16KB，具有通用串行通訊接口和 10 位 ADC，處理速度極快。MSP430F149 是一種 16 位處理器單片機，與 8 位單片機相比占絕對優(yōu)勢。MSP430系列單片機具有 16 位 RISC 結(jié)構(gòu)，運算能力較強，并具有豐富的片內(nèi)外設(shè)，具有非常廣泛的應(yīng)用范圍。MSP430F149 單片機的主要特性有以下幾點：?低電源電壓范圍：～.?超低功耗： @ 4KHz,；280 @ 1MHz,。???? ?????5 種節(jié)電模式：LPM0 ～LPM4 ，其中 LPM4 耗電最省，僅為 。?????從等待方式喚醒，時間小于 6 。?????16 位 RISC 結(jié)構(gòu)，125ns 指令周期。?基本時鐘模塊配置：高速晶體（最高 8MHz） ；低速晶體（32KHz） ；數(shù)字控制振蕩器 DCO。?配合外部期間可構(gòu)成單斜邊 A/D 轉(zhuǎn)換器。?12 位 200ksps 的 A/D 轉(zhuǎn)換器，自帶采樣保持。?內(nèi)部溫度傳感器。?具有 3 個捕獲/比較寄存器的 16 位定時器 Timer_A，Timer_B。?兩通道串行通信接口可用于異步或同步模式。?6 個 8 位并行端口，且 2 個 8 位端口有中斷能力。?硬件乘法器。?多達(dá) 60KB Flash 和 2KB RAM。?串行在系統(tǒng)編程。?保密熔絲的程序代碼保護(hù)。單片機的最小系統(tǒng)是指單片機能正常工作所必須的外圍元件，主要可分成復(fù)位電路和時鐘電路。MSP430F149 單片機最小系統(tǒng)如圖 所示。本科生課程設(shè)計（論文）7圖 為單片機最小系統(tǒng) 總線控制器設(shè)計SJA1000 總線控制器是一種獨立控制器，用于汽車和一般工業(yè)環(huán)境中的局域網(wǎng)絡(luò)控制。它是 Philips 公司的 PCA82C200CAN 的替代產(chǎn)品。而且，它增加了新的工作模式，并且這種模式支持具有很多新特點的 協(xié)議。SJA1000 的控制模塊由接口管理邏輯，發(fā)送緩沖器，接收緩沖器，驗收濾波器，位流處理器位時序邏輯，錯誤管理邏輯等部分組成。其 SJA1000 接口電路如圖 所示。本科生課程設(shè)計（論文）81 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 25Dec2022 Sheet of File: E:\利利利利\利利利利利\‘利利利’利利利利利利利\ By:TXDRXDVrefVCCCanHCanLRSGNDTJA1050R3 47KR4 120R1 390R2 39012345678VCCCANHCANLTX0TX1 RX0 圖 為 SJA100 控制器 總線收發(fā)器設(shè)計TJA1050 收發(fā)器是 Philips 公司生產(chǎn)的、用以替代 PCA82C250 的高速的 CAN總線收發(fā)器。該器件提供了 CAN 控制器與物理總線之間的接口以及對 CAN 總線的差動發(fā)送和接收功能。TJA1050 與 ISO11898 標(biāo)準(zhǔn)完全兼容，具有過熱保護(hù)，總線與電源及地之間的有短路保護(hù)功能。引腳S用于選定TJA1050的工作模式。有兩種工作模式可供選擇：高速和靜音。如果引腳S接地，則TJA1050進(jìn)入高速模式。當(dāng)S端懸空，其默認(rèn)工作模式也是高速模式。高速模式也是TJA1050的正常工作模式。如果引腳S接高電平，則TJA1050進(jìn)入靜音模式，在這種模式下，發(fā)送器被關(guān)閉，器件的
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