基于USB接口的CAN总线控制系统的设计

论文题目: 基于USB接口的CAN总线控制系统的设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 交通信息工程及控制

作者: 程焱

导师: 蔡淮

关键词: 通用串行总线,总线,设备枚举,数据通信

文献来源: 西南交通大学

发表年度: 2005

论文摘要: 当前,自控技术不断发展,深入渗透到了生产和生活各个领域。实际应用中,不仅对监控设备的高速性,抗干扰性和成本控制有了更高要求,更进一步在通用性和便利性方面提出了要求。 作为主流的现场总线,工业控制局域网CAN(Controller Area Network)总线具有非常广阔的应用前景,但目前CAN总线与主机的连接普遍采用RS-232,RS-485,ISA等传统接口技术,一直缺乏和主机高速而且便利的接口。具备即插即用特性的USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)技术以其高速、灵活和便于使用的特点,可以成为设计CAN监控网络接口的一种新的良好解决方案,将极大的方便CAN的应用环境。 本文简要介绍了CAN总线技术与USB总线技术各自的特点,然后将两者特点相结合,合理选用微控制器A789C52,USB控制芯片PDIUSBD12和独立CAN控制芯片SJA1000,完成了CAN总线的USB接口设计,提出了一个可实现的USB—CAN数据传输系统方案,并分别从硬件和软件开发的角度阐述了实现的细节。最后给出了实际的调试环境和调试过程,并对系统运行情况进行了总结。 该系统能实现CAN总线与USB总线之间相互的数据转化和传输过程,并且,在配合两台主机的情况下,能够完成两个节点之间数据的透明传输。相比在传统接口上的设计,具有使用便利,传输速率较决等较大优势。 目前,USB技术与现场总线技术的结合应用与开发仍在起步阶段。但CAN总线在快速发展中对于接口速率和通用性越来越高的要求,以及USB接口将全面替代传统接口这一必然趋势,使得这一研究具备广阔的前景。

论文目录:

第1章 绪论

第2章 USB总线协议

2.1 总线拓扑结构

2.2 USB主机

2.3 USB设备

2.3.1 Hub

2.3.2 端点和管道

2.3.3 设备枚举和加载驱动

2.3.4 设备的电源和挂起

2.4 USB总线协议

2.4.1 域的类型

2.4.2 包的类型

2.5 USB的数据传输

2.5.1 控制传输(Control Transfer)

2.5.2 同步传输(Isochronous Transfer)

2.5.3 中断传输(Interrupt Transfer)

2.5.4 批传输(Bulk Transfer)

第3章 CAN总线协议

3.1 CAN的分层结构

3.2 CAN总线协议

3.2.1 数据帧类型和格式

3.2.2 编码和发送／接收

3.2.3 媒体访问和仲裁

3.2.4 错误检测

第4章 硬件设计

4.1 整体硬件描述

4.2 器件选择和介绍

4.3 各部分核心硬件说明

4.3.1 地址分配

4.3.2 USB接口电路

4.3.3 CAN接口电路

4.3.4 复位电路

4.3.5 晶振电路

4.4 整体电路原理图

4.5 印刷电路板PCB的设计和实现

第5章 软件设计

5.1 单片机固件程序设计

5.1.1 固件编程思想

5.1.2 数据传输流程

5.1.3 系统固件结构

5.1.4 数据结构定义

5.1.5 固件具体实现

5.1.6 标准设备请求处理

5.1.7 固件编写注意事项

5.2 USB驱动程序和用户控制程序设计

5.2.1 USB驱动程序概述

5.2.2 USB驱动程序工作流程

5.2.3 USB驱动程序设计

5.2.4 用户控制程序设计

调试运行和结论

致谢

参考文献

附录1

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

发布时间: 2005-08-16

参考文献

• [1].USB主控制器及其在智能仪器打印接口上的实现[D]. 李华锋.华中科技大学2007
• [2].基于USB接口的数据采集系统设计[D]. 吴超.西安理工大学2008
• [3].基于USB接口的无线传输模块设计[D]. 杨小彬.电子科技大学2008
• [4].USB接口设计及其在控制系统中的应用[D]. 杨锴.北京邮电大学2010
• [5].基于USB接口的图像采集系统设计[D]. 巫锴.重庆大学2005
• [6].带USB接口的CAN总线远程数据采集系统的实现[D]. 余志荣.上海交通大学2007
• [7].基于USB接口的CAN网络分析仪研究与实现[D]. 高顺强.武汉理工大学2014
• [8].基于USB接口的多路数据采集系统[D]. 王虎和.哈尔滨工程大学2007
• [9].基于USB接口的远程数据采集系统的研究与设计[D]. 李焕英.南京理工大学2007
• [10].基于FPGA的USB接口实时数据采集与处理系统[D]. 郑勐.中国海洋大学2011

相关论文

• [1].基于CAN总线的USB功能设备驱动程序设计与实现[D]. 潘州.天津大学2006
• [2].带USB接口的CAN总线远程数据采集系统的实现[D]. 余志荣.上海交通大学2007
• [3].支持多点通信的USB-TO-CAN转换器的设计与实现[D]. 彭广.中南大学2007
• [4].基于USB技术的CAN总线适配器的研究与开发[D]. 王娜.中南林学院2005
• [5].CAN总线硬件研究[D]. 王德军.吉林大学2005
• [6].CAN总线应用系统设计[D]. 武壮.河北大学2005
• [7].CAN-USB总线互连技术及其实现方法的研究[D]. 刘延军.北京化工大学2005
• [8].基于USB和CAN总线技术的船舶数据采集系统[D]. 于晓海.大连海事大学2005
• [9].基于USB接口的CAN总线通信适配器的研究和应用[D]. 孙超.大连海事大学2005
• [10].基于CAN总线的数据传输模块设计[D]. 王楠.内蒙古大学2005

标签：通用串行总线论文;  总线论文;  设备枚举论文;  数据通信论文;