某特种发射系统CAN总线通信的设计与实现

论文摘要

利用现代技术对传统武器装备进行现代化改造，一直是各国关注和研究开发的热点。CAN现场总线以其卓越性能现已广泛应用于众多领域，但在传统武器系统现代化改造中的应用还不是很多。本文以某特种发射系统为研究背景设计并实现了该系统CAN总线通信软硬件平台。系统采用P89V51RD2单片机、CAN独立控制器SJA1000和CAN收发器PCA82C251，集成LCD液晶显示屏及键盘共同组成了系统指挥机(包括观察所机)的硬件平台。该硬件平台结构合理，功能较完备，体积小、重量轻，便于人工携行，环境适应能力强。在硬件平台基础上，根据系统通信的特点和要求，制定了系统CAN应用层通信协议，确定了CAN通信的位定时参数，设计开发了系统CAN通信软件。并针对指挥机、观察所机和终端在系统中所担负的任务，设计开发了相应的射击指挥程序。系统运行稳定，数据通信可靠，有较强的环境适应能力。该系统的研制实现了CAN总线在传统武器装备中的应用，并对其它传统武器装备现代化改造有很好的借鉴作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的工程背景及意义
• 1.2 研究内容
• 1.3 论文组织结构
• 2 总体设计
• 2.1 需求分析
• 2.2 系统总体结构
• 2.3 系统通信网络的选择
• 2.3.1 现场总线技术
• 2.3.2 CAN 总线概述
• 2.4 系统网络硬件的选择
• 2.5 系统软件开发语言的选择
• 2.6 拓扑结构与通信速率的选择
• 3 系统硬件设计
• 3.1 硬件总体结构
• 3.2 核心系统
• 3.2.1 MCU
• 3.2.2 CAN 控制器
• 3.2.3 CAN 收发器
• 3.3 人机接口
• 3.3.1 LCD 液晶显示
• 3.2.2 键盘
• 3.4 电源管理
• 3.5 ISP 接口
• 3.6 总线终端
• 4 系统软件设计
• 4.1 CAN 报文结构
• 4.2 系统 CAN 应用层通信协议的制定
• 4.2.1 网络通信流程
• 4.2.2 网络应用层通信协议
• 4.3 系统 CAN 总线位定时参数的设定
• 4.3.1 CAN 位周期结构
• 4.3.2 影响位定时参数的几个因素
• 4.3.3 CAN 位定时控制寄存器
• 4.3.4 系统 CAN 位定时参数的计算与确定
• 4.4 软件开发环境简介
• 4.5 系统软件设计总体概述
• 4.6 射击指挥程序设计
• 4.6.1 指挥机射击指挥程序
• 4.6.2 观察所机射击指挥程序
• 4.6.3 终端
• 4.7 CAN 通信程序设计
• 4.7.1 SJA1000 初始化
• 4.7.2 CAN 报文接收程序
• 4.7.3 CAN 报文发送程序
• 4.8 人机接口程序设计
• 4.8.1 LCD 显示
• 4.8.2 键盘扫描程序
• 5 系统调试
• 5.1 单机调试
• 5.2 双机通信调试
• 5.3 系统联调
• 结论
• 致谢
• 参考文献