论文摘要
即插即用(PnP)原本是一项用于自动处理PC机硬件设备安装的工业标准。随着不断发展,即插即用扩展到整个网络,使得网络上的设备能够被发现和控制,实现了网络节点的即插即用。本文的主旨就是把针对TCP/IP网络的通用即插即用(UPnP)标准应用到CAN网络,实现CAN网络节点的自动识别。本文在介绍了课题来源、目的及意义之后,首先综述网络控制系统、分布式CAN网络、通用即插即用以及智能传感器IEEE1451标准等方面相关文献,然后分析了基于CAN总线的通信协议,包括定义数据链路层和物理层的CANBus2.0B协议以及定义应用层的CANopen协议。在此基础上,本文提出了基于UPnP的CAN节点自动识别解决方案。首先介绍方案的基本思想——划分为两个通信阶段,基于物理地址的CANBus2.0B通讯阶段和基于节点位置信息的CANopen通讯阶段。然后进一步阐述了从节点位置自动识别的算法,并详细说明如何配置主从节点需要保存的信息。最后介绍了基于单片机的CAN节点即插即用原理样机的开发,硬件开发包括与上位机通讯的串口模块、主从节点通讯的CAN接口模块;软件开发包括主从节点程序流程。针对该CAN节点原理样机,本文通过实验论证了自动识别方案的可行性,同时分析对比了方案的实时性。本文最后针对所作的工作加以总结,进一步展望了下一步工作的几个核心问题。
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