基金会现场总线低层协议实现

论文摘要

通信控制器是现场总线通信控制单元中的重要组成部分,用于实现现场总线低层协议。目前,出于减轻主CPU 负担的考虑,低层通信协议大多由专用硬件实现,这就使得通信控制器的成本变得非常高。本文主要论述了基于单片机基金会现场总线通信控制器的设计方法。文中对基金会现场总线及其现有的通信控制器进行研究和分析,并参照其特点,利用C8051F310 单片机研发了基金会现场总线通信控制器。同时,设计了基于VB 的串口调试系统,对所设计的通信控制器进行了调试。此外,还设计了多种软件模拟干扰程序,对所设计通信控制器的可靠性进行了初步检测,并给出了检测结果。实验结果表明,我们所设计的通信控制器不仅能实现基金会现场总线低层协议,而且具有高可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 课题内容
• 1.3 本文结构
• 1.4 前任同学的工作概况
• 第二章 基金会现场总线
• 2.1 现场总线技术简介
• 2.2 基金会现场总线简介
• 2.3 基金会现场总线通信模型
• 2.3.1 基金会现场总线物理层
• 2.3.2 基金会现场总线数据链路层
• 2.4 基金会现场总线通信控制器
• 2.4.1 基金会现场总线通信圆卡
• 2.4.2 基金会现场总线通信控制器的功能
• 2.4.3 FB3050 简介
• 第三章 通信控制器总体设计方案
• 3.1 设计任务
• 3.1.1 设计目标
• 3.1.2 设计要求
• 3.2 总体设计方案
• 3.3 可靠性设计
• 第四章 通信控制器设计
• 4.1 微处理器的选择
• 4.2 通信控制器软件设计
• 4.2.1 开发手段和编程语言的选择
• 4.2.2 主程序设计
• 4.2.3 总线发送和接收程序设计
• 4.2.4 串口接收和发送程序设计
• 第五章 调试系统设计
• 5.1 调试系统简介
• 5.2 调试系统工作原理
• 5.3 调试系统主机软件设计
• 5.3.1 通信控件MSComm
• 5.3.2 主机1 的通信程序设计
• 5.3.3 主机2 的通信程序设计
• 第六章干扰程序设计
• 6.1 数据被意外修改的模拟干扰程序设计
• 6.1.1 设计思想
• 6.1.2 模拟干扰程序设计
• 6.2 模拟残帧的干扰程序设计
• 6.2.1 模拟数据帧处出现多位数的干扰程序设计
• 6.2.2 模拟数据帧丢失若干位数据的干扰程序设计
• 6.3 模拟高频干扰程序设计
• 6.3.1 设计思想
• 6.3.2 模拟干扰程序设计
• 第七章系统调试
• 7.1 系统通信功能调试
• 7.1.1 分配地址
• 7.1.2 接收、发送探测帧
• 7.1.3 检测系统产生错误报告能力
• 7.2 系统对不同种类数据帧处理的调试
• 7.2.1 长地址数据帧
• 7.2.2 十六位地址数据帧
• 7.2.3 八位地址数据帧
• 7.3 测试通信控制器抗干扰能力
• 7.3.1 总线上出现残帧
• 7.3.2 CRC校验
• 7.3.3 高频（尖峰）干扰
• 第八章 结论与展望
• 学习期间发表的论文
• 参考文献
• 致谢
• 附录