【正文】 NC3USART1_PA108NC4NC9NC5GND. CON2定義Table Definition of CON2針腳數(shù)描述針腳數(shù)描述1NC6NC2USART1_PA27NC3USART1_PA38NC4NC9NC5GND5．JTAG調(diào)試接口J5 定義 JTAG調(diào)試接口J5Fig JTAG debug interface J5 J5引腳Table Pins of J5針腳數(shù)描述針腳數(shù)描述1 power2GND3PB44GND5PA156GND7PA138GND9PA1310GND11RTCK12GND13PB314GND15RESET16GND17DBGRQ18GND19DBGACK20GND6． USB連接座引腳定義Table Definition of USB connector pins腳位編號(hào)功能描述腳位編號(hào)功能描述+DPDMVVBUS（power）GGND7．JTAG和SWD調(diào)試方式選擇跳線接口定義（JP6）在JTAG方式JP6的五個(gè)跳線帽必須全部插上。JJ2跳線默認(rèn)是插上既分配給SPI1使用。DAC0、DAC1輸出引腳與SPI1_NSS、SPI1_SCK引腳復(fù)用。6. PWM輸出CN1的PWM0、PWM1連接到STM32F103ZE的定時(shí)器輸出引腳PB0、PB1。復(fù)位方式包括以下幾種方式：? 復(fù)位按鍵Reset（S1）；? 通過(guò)JTAG仿真下載口輸入復(fù)位信號(hào)。? Y1，做為RTC的時(shí)鐘源；? Y2，8MHZ晶震，做為系統(tǒng)的時(shí)鐘源，如果采用內(nèi)部8M RC震蕩器Y2可以不接。1212紅牛開(kāi)發(fā)板設(shè)定為Embedded SRAM 啟動(dòng)方式。 啟動(dòng)方式選擇跳線設(shè)置Table Startup mode select and jumper settingsBOOT1（JP8）BOOT0（JP9）啟動(dòng)模式描述（123）23紅牛開(kāi)發(fā)板設(shè)定為User Flash 啟動(dòng)方式。2. Boot option（啟動(dòng)選項(xiàng)）紅牛開(kāi)發(fā)板可以采用以下啟動(dòng)方式：? 內(nèi)嵌的用戶閃存（默認(rèn)）；? 為ISP引導(dǎo)裝載系統(tǒng)內(nèi)存；? 用于調(diào)試的嵌入式SRAM。 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。? 把USB電纜連接到USB口J4，電源選擇跳線JP4插到23處，選擇USB 5V電源供電。? 5V DC 電源適配器連接到J3，電源選擇跳線JP4插到12處。板上資源：? CPU：STM32F103ZET6；(LQFP144腳，片上集成512K flash、64KRAM、12Bit ADC、DAC、PWM、CAN、USB、SDIO、FSMC等資源)；? 板上外擴(kuò)512K SRAM,2M NOR FLASH（板上支持最大1024kSRAM，16M的NOR FLASH）滿足大容量數(shù)據(jù)采集、處理及分析要求；? 板上外擴(kuò)128M或256M NAND FLASH（標(biāo)配128M）滿足彩屏上豐富的圖片存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)表格存儲(chǔ)，文件管理等應(yīng)用；? (由用戶選擇)，F(xiàn)SMC控制，彩屏模塊上配置RSM1843（ADS784TSC2046腳對(duì)腳兼容）觸摸控制器芯片，支持一個(gè)SD卡（SPI方式）可用于存儲(chǔ)圖片，支持一個(gè)AT45DB的DATA FLASH（可用于存儲(chǔ)漢字庫(kù)）；? 一路CAN通信接口,驅(qū)動(dòng)器芯片SN65VHD230；? 兩路RS232接口；? 一路RS485通信接口；? 一個(gè)SD卡座SDIO控制方式；? 一個(gè)I2C存儲(chǔ)器接口，標(biāo)配24LC02(EEPROM)；? 一個(gè)SPI存儲(chǔ)器接口，標(biāo)配AT45DB161D(DATA FLASH)；? 一路ADC調(diào)節(jié)電位器輸入；? 三路ADC輸入接線端子引出；? 兩路PWM輸出接線端子引出；? 兩路DAC輸出接線端子引出；? 一個(gè)蜂鳴器、五個(gè)用戶LED燈、一個(gè)電源指示燈、一個(gè)USB通信指示燈；? 四個(gè)用戶按鍵，一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位按鍵；? 電源選擇跳線，支持外接5V電源供電，USB供電或JLINK供電；? 板子規(guī)格尺寸：13CM10CM；? 所有I/,方便二次開(kāi)發(fā)板上的全部硬件特性能快速幫助你評(píng)估STM32F103ZE所有外設(shè)（USB、motor control、CAN、SPI、Micro SD card、smartcard、USART、NOR Flash、NAND flash、SRAM）。第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)? 紅牛開(kāi)發(fā)板（STM32F103ZET6），集成CAN總線控制器；? 19光電模塊；? 光纖。 設(shè)計(jì)方案串行總線光纖收發(fā)器系統(tǒng)主要由CAN總線控制器、光纖、光電轉(zhuǎn)換模塊、電源和基本外設(shè)電路部分組成。，可由CAN控制器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而大大降低了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度，縮短了開(kāi)發(fā)周期，這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS485所無(wú)法比擬的。這就保證不會(huì)出現(xiàn)象在RS485網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。：CAN器件的價(jià)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(jī)軟件也要了解CAN的協(xié)議。這樣CAN總線一旦有一個(gè)節(jié)點(diǎn)CPU程序跑飛了，它的控制器自動(dòng)閉鎖，來(lái)保護(hù)總線。保護(hù)總線。所以RS485一旦壞一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這個(gè)總線網(wǎng)絡(luò)都掛。：RS485只規(guī)定了物理層，而沒(méi)有數(shù)據(jù)鏈路層，所以它對(duì)錯(cuò)誤是無(wú)法識(shí)別的，除非一些短路等物理錯(cuò)誤。而CAN－bus是多主從結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有CAN控制器，多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)，以發(fā)送的ID號(hào)自動(dòng)進(jìn)行仲裁，這樣就可以實(shí)現(xiàn)總線數(shù)據(jù)不錯(cuò)亂，而且一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)完，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以探測(cè)到總線空閑，而馬上發(fā)送，這樣省去了主機(jī)的詢問(wèn)，提高了總線利用率，增強(qiáng)了快速性?？梢?jiàn)CAN在長(zhǎng)距離的傳輸上擁有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。該模塊驅(qū)動(dòng)接口如下圖所示： 模塊驅(qū)動(dòng)接口Fig Interface of module driver 19光電模塊外形尺寸Fig 19 Dimensions of the photovolta c modules CAN總線與RS485的比較：CAN與RS485以1Mbit/S的高速率傳輸?shù)木嚯x都不超過(guò)100M，可謂高速上的距離差不多。因此，光纖收發(fā)一體模塊在信號(hào)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]。這種光收發(fā)模塊相對(duì)比較簡(jiǎn)單，光發(fā)射部分主要由光源和偏置控制電路組成；光接收部分主要由光探測(cè)器、整形放大電路組成，一般采用塑料或多模光纖進(jìn)行傳輸。第二章 總體概要設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)光纖傳輸?shù)囊粋€(gè)重要環(huán)節(jié)就是完成總線信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換，可以使用專用的光纖收發(fā)器件。5．光纖的接收端如何接收信號(hào)源。3．架構(gòu)方面，通過(guò)光纖，光電模塊和CAN總線控制器結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，研究和設(shè)計(jì)，理論上能使三者通過(guò)電路和軟件的支持，能夠順利實(shí)現(xiàn)通信。在本課題的研究過(guò)程中，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1．光電模塊或是開(kāi)發(fā)板的選擇：比如，單模或是多模光纖的光電轉(zhuǎn)換模塊，各種規(guī)格參數(shù)的光電模塊的選擇，各種開(kāi)發(fā)板的選擇。這種被稱為可尋址遠(yuǎn)程傳感高速通道的開(kāi)放通信協(xié)議，其特點(diǎn)是在現(xiàn)有模擬信號(hào)傳輸線上實(shí)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(guò)程中的過(guò)渡性產(chǎn)品，由于其采用模擬數(shù)字混合信號(hào)制，導(dǎo)致難以開(kāi)發(fā)出一種能滿足各公司要求的通信接口芯片，但在當(dāng)前的過(guò)渡時(shí)期，仍具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。LonWorks被廣泛應(yīng)用在樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、保安系統(tǒng)、辦公設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、工業(yè)過(guò)程控制等行業(yè)。4. LonWorks由美國(guó)Echelon公司推出并與Motorola、Toshiba公司共同倡導(dǎo)，于1990年正式公布。任何人都能以少量的復(fù)制成本從開(kāi)放式DeviceNet供貨商協(xié)會(huì)(ODVA)獲得DeviceNet規(guī)范，并可以加入ODVA，參加對(duì)DeviceNet規(guī)范進(jìn)行增補(bǔ)的技術(shù)工作組。DeviceNet是一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。此后，1993年11月ISO正式頒布了道路交通運(yùn)載工具一數(shù)字信息交換一高速通信控制器局部網(wǎng)(CAN)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) (ISO11898)，為控制器局部網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。由于CAN被愈來(lái)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(bào)文的標(biāo)準(zhǔn)化。其模型結(jié)構(gòu)只有3層，只取ISO的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。2. CAN(Controller Area Network)最早由德國(guó)BOSCH公司提出，用于汽車內(nèi)部測(cè)量和執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。FF分為低速H1和高速H2兩種通信速率。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(chǎng)總線基金會(huì)，開(kāi)發(fā)出國(guó)際上統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。目前國(guó)際上存在著幾十種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，比較流行的主要有FF、CAN、DeviceNet、LonWorks、HART等現(xiàn)場(chǎng)總線。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(chǎng)就地完成處理，減少現(xiàn)場(chǎng)與控制機(jī)房之間的信息往返。一個(gè)控制系統(tǒng)，無(wú)論是采用DCS還是現(xiàn)場(chǎng)總線，從被控制對(duì)象采集到的信息量是一樣多的，而采用現(xiàn)場(chǎng)總線和智能儀表后，可以從現(xiàn)場(chǎng)得到更多的診斷、維護(hù)和管理信息。現(xiàn)場(chǎng)總線遵循ISO的OSI開(kāi)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(chǎng)控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表設(shè)備互連的實(shí)時(shí)控制通訊網(wǎng)絡(luò)，它溝通了生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)化系統(tǒng)的信息孤島創(chuàng)造了條件。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 現(xiàn)場(chǎng)總線概述現(xiàn)場(chǎng)總線是用于現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制系統(tǒng)和控制室之間的一種全分散、全數(shù)字化、雙向互聯(lián)、多點(diǎn)多站的通信網(wǎng)絡(luò)。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(biāo)準(zhǔn)，并成立了 USB org的官方組織其成為開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)，從而使不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備能夠在一個(gè)開(kāi)放的體系下廣泛的被使用。4．USB(Universal Serial Bus)通用串行總線(簡(jiǎn)稱USB)，是近年來(lái)一種新興的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)。1200m時(shí)10Okbit/s)。RS485可以應(yīng)用于配置便宜的廣域網(wǎng)和采用單機(jī)發(fā)送，多機(jī)接收通信鏈接。 3．RS485為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS422基礎(chǔ)上制定了RS485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA485A標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)變種的和RS232C兼容的EIA422作為miniDIN8連接在被使用在iMac上的因特爾的 Universal Serial Bus取代前，曾在蘋果麥金托什(MAC)上大量使用。RS422四線接口由于采用單獨(dú)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(hào)交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一對(duì)單獨(dú)的雙絞線) [8]。即一個(gè)主設(shè)備(Master)，其余為從設(shè)備(Salve)，從設(shè)備之間不能通信，所以RS422支持點(diǎn)對(duì)多的雙向通信。實(shí)際上還有一根信號(hào)地線，共5根線?，F(xiàn)在有很多手機(jī)數(shù)據(jù)線或者物流接收器都采用COM口與計(jì)算機(jī)相連，很多投影機(jī)，液晶電視等設(shè)