CAN总线在发动机测试系统中的应用（集锦7篇）由网友“jackeyery”投稿提供，下面是小编为大家汇总后的CAN总线在发动机测试系统中的应用，仅供参考，欢迎大家阅读，希望可以帮助到有需要的朋友。
篇1：CAN总线在发动机测试系统中的应用
CAN总线在发动机测试系统中的应用
现场的`总线控制系统(FCS)将是新世纪自动控制系统发展的主流,是继DCS后新一代的控制系统.现场总线是综合自动化发展的需要,同时智能仪器仪表则为现场总线的出现奠定了基础.
作 者：任贺英 作者单位：大庆东华油气开发股份有限公司,黑龙江,大庆,163713 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)： “”(4) 分类号：U4 关键词：现场总线 测试系统篇2：CAN总线在电液伺服阀性能测试系统中的应用
CAN总线在电液伺服阀性能测试系统中的应用
伺服阀性能测试系统中,测控电路和计算机问的模拟信号传输易受外界干扰,而把信号以数码形式通过CAN总线传输的方法,可以彻底消除外界干扰问题,还能提高系统的性能和可靠性.介绍了CAN总线硬件电路、程序设计及CANopen通讯协议的'实现,讨论了CAN总线在测试系统上的实际应用.
作 者：龚树强 潘旭东 王广林 GONG Shu-qiang PAN Xu-dong WANG Guang-lin 作者单位：哈尔滨工业大学,哈尔滨,150001 刊 名：宇航计测技术 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF ASTRONAUTIC METROLOGY AND MEASUREMENT 年，卷(期)： 28(4) 分类号：V444 关键词：电液伺服阀 性能试验 +控制线局域网 总线 自动测量篇3：VXI总线系统及在固体发动机地面试验中的应用
VXI总线系统及在固体发动机地面试验中的应用
分析了固体火箭发动机试验测控系统的现状，提出了VXI总线系统是理想的测控系统平台的论点，并对VXI总线测控系统应用于固体火箭发动机试验测控的`优势进行了阐述。
作 者：ZHAI Jiang-yuan 翟江源 郭军 贺晓芳 作者单位：ZHAI Jiang-yuan(The 401st Institute of the Fourth Academy of CASC,)翟江源,郭军,贺晓芳(中国航天科技集团公司四院四○一所,)
刊 名：固体火箭技术 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF SOLID ROCKET TECHNOLOGY 年，卷(期)： 24(1) 分类号：V433 关键词：固体推进剂火箭发动机 地面试验 测控系统 VXI总线+篇4：C8051F040在基于CAN总线的分布式测控系统中的应用
C8051F040在基于CAN总线的分布式测控系统中的应用
摘要：CYGNAL生产的单片机C8051F040是代表8位单片机发展方向的高速（25M）混合信号系统级芯片（SOC）它不仅集成了一般测控系统需要的外设，而且集成了很有发展前景的现场总线―CAN总线控制器，文中对该芯片中的CAN控制器结构作了分析，并给出了在分布式测控系统中使用该芯片的智能节点的硬件、软件设计方案。关键词：C8051F040；CAN总线；分布式；测控节点
1 概述
分布式在线测控系统是由多个面向设备的、以MCU为核心的智能处理单元和多个并行运行且具有不同监测和故障诊断功能的微机构成的。该系统采取“分治”的设计思想?它将数据采集以及部分数据处理任务交给设备层的智能处理单元去完成?而监测诊断层主要负责监视和故障诊断。分布式测控系统设计均应考虑各个节点之间的通信问题?因为通信网络的选取对系统性能有很大影响。 国内已开展了基于现场总线的在线测控系统的研究?并利用CAN总线实现设备层的检测处理、单元间的通信以及与上层监测主机的通信。CAN总线就是一种支持分布式实时控制系统的串行通信局域网络总线。它的主要特点如下:
●任一个节点均可在任一时刻主动向网络上的其它节点发送数据,而从不分主从,因此，通信比较灵活;
●节点可分为不同的优先级,可以满足不同的实时要求;
●采用非破坏性总线仲裁,当两节点同时向总线发送信息时,优先级低的节点主动停止数据发送?而优先级高的节点可不受影响地继续发送数据；
●通信距离最远可达10km，通信最高速率可达1Mbps?
●每帧数据的有效字节数为8，因此，可保证很短的传输时间，而且实时性强，受干扰的概率低；
(本网网收集整理)
●每帧数据都含有CRC（循环冗余）校验及其它校验措施，因而数据出错率很低；
●CAN总线节点在严重错误的情况下，可自动切断与总线的联系，以使总线上的其它操作不受影响。
目前，CAN总线协议以其可靠性高、实时性好以及独特的设计已经成为总线通信网络的首选?国内目前使用较广的是PHILIPS 生产的SJA1000 、82C200等独立的CAN控制器，由于这种独立的控制器限制了测控节点的集成度，因此，很多微处理器生产厂家已经开始生产内部集成有CAN控制器的MCU。美国CYGNAL公司生产C8051F040就是内部集成有BOSCH CAN控制器的混合信号系统级芯片（SOC）。本文将分析C8051F040 的CAN总线结构、与CPU 的接口及初始化配置，同时将给出基于C8051F040的分布式测控节点的设计及系统的实现框架。
2 C8051F040及其内部BOTSH CAN
Cygnal公司的单片机C8051F040具有与8051指令集完全兼容的CIP－51内核。它的最高频率可达25MHz?内置64kB FLASH RAM和4kB的数据存储器。C8051F040在一个芯片内集成了构成单片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其它功能部件，包括ADC、可编程增益放大器、DAC、电压比较器、温度传感器、SMBus／I2C、UART、SPI、定时器、内部振荡器、看门狗电路以及CAN 控制器等，这种高度集成为设计小体积、低功耗、高可靠和高性能的测控系统提供了方便，同时也使测控设备整体成本能够降低。
C8051F040内部集成有BOTSH CAN，它兼容CAN技术规范2．0A和2．0B，主要由CAN内核、消息RAM（独立于CIP－51的RAM）、消息处理单元和控制寄存器组成，图1所示是C8051F040内部的CAN总线结构图。
图1中，CAN内核由CAN协议控制器和负责消息收发的串行／并行转换RX／TX移位寄存器组成。消息RAM用于存储消息目标和每个目标的仲裁掩码。这种CAN处理器有32个随意配置为发送和接受的消息目标?并且每一个消息目标都有它自己的识别掩码，所有的数据传输和接收滤波都是由CAN控制器完成的，而不是由CIP－51来完成。
CAN内部寄存器中存储了所有CAN的控制和配置信息，其中包括控制寄存器、状态寄存器、设置波特率的位定时寄存器 、测试寄存器、错误计数器和消息接口寄存器。通常CAN内核不能直接访问消息RAM，而必须通过接口寄存器IF1或IF2来访问。另外，CIP－51的SFR并不能直接访问CAN内部寄存器的所有单元，其配置CAN、消息目标、读取CAN状态以及获取接收数据、传递发送数据都由SFR中的6个特殊寄存器来完成，其中CAN0CN、CAN0TST和CAN0STA 3个寄存器可直接获取或修改CAN 控制器中对应的寄存器，而CAN0DATH、CAN0DATL、CAN0ADR
3个寄存器主要用来访问修改其它不能直接访问的CAN 内部寄存器，其中CAN0ADR用来指出要访问寄存器的地址，CAN0DATH、CAN0DATL这时就相当于要访问的16位寄存器的高、低字节的映射寄存器，而对它们的读写则相当于对所指向寄存器的读写。图2给出了CIP－51如何访问CAN中控制寄存器和每个消息的`路径图。
消息处理单元用于根据寄存器中的信息来控制CAN内核中移位寄存器和消息RAM 之间的数据传递，同时，它还可用来管理中断的产生。
3 基于C8051F040的智能系统设计
3．1 硬件设计
工业测控现场通常存在着大量的传感器、执行机构和电子控制单元，它们一般分布较广，而且对实时性要求也很高，图3是基于CAN总线的分布式测控系统框图。该系统采用现场总线式集散系统FDCS?Field Distributed Control System?结构，它由主控站（注：CAN总线各节点并不分主从 ?这里是针对特定的系统而言）、C8051F040为MCU的智能节点并配以CAN现场总线控制网络构成。主控站主要完成对各节点的在线监控以及对各节点返回信息的分析处理，并对节点发出控制命令以控制节点工作模式。智能节点则根据主控站命令来完成数据采集、运行显示以及对执行部件的控制，以及各节点与主站、节点与节点之间的实时数据交换和信息控制。
图4是一个以C8051F040为核心的智能节点设计原理图。
图中，C8051F040的6、7脚分别为CANRX和CANTX引脚，CAN的输出输入必须加总线收发器才能与CAN物理总线相连。本系统采用了TJA1050高速CAN收发器来替代传统的PCA82C250收发器，TJA1050芯片具有电磁辐射低、防短路、不上电时对总线无影响等特点，它的8脚S可以选择高速或静音两种模式，并可由C8051F040的P4．0控制。为了增加CAN 节点的抗干扰能力，将CAN引脚通过高速光耦6N137与总线收发器相连，可实现各节点之间的电气隔离。电源的隔离可以采用小功率电源隔离模块，也可以用带多个5V隔离输出的开关电源模块。这样能大大提高节点的稳定性和可靠性，但可能会增加节点的硬件复杂性。
3．2 节点软件设计
对于一个实际的测控系统，其节点软件是比较复杂的，但由于C8051F040具有与8051指令完全兼容的CIP－51内核，所以，对于有使用51系列单片机经验的人来说，这并没有太大的难度，下面主要介绍C8051F040内置CAN的软件设计。
如果需要某一节点将A／D采样值通过CAN总线送到主控站（地址01H），且配置系统时设定的工作频率为25MHz?CANTX引脚设为推挽方式，那么在初始化过程中，波特率应配置为160kbps，消息目标禁止不用，配置消息目标2为接收时的程序代码如下：
CAN_INIT：
MOV SFRPAGE，＃01H
ORL CAN0CN，＃41H ；设INIT位为1， CCE为1
； 配置波特率
MOV CAN0ADR，＃03H
MOV CAN0DATH，＃7FH
MOV CAN0DATL，＃05H
；禁止不用的消息目标（3－32）
MOV CAN0ADR， ＃0DH ； 指向IF1的仲裁控制寄存器2
MOV CAN0DATH，＃00H ； MAGVAL＝0；
MOV CAN0ADR，＃09H ； 指向IF1的命令掩码寄存器
MOV CAN0DATL，＃0A0H ?； 方向为写，改变仲裁位
MOV R1，＃20H
MOV CAN0ADR， ＃08H ；指向IF1的命令寄存器
ENABLE_MESSAGE_OBJECTS：
MOV CAN0DATL，R1 ；写R1指向的消息目标
MOV CAN0ADR， ＃08H ；指向IF1的命令寄存器
WAIT_TRANSFER_OVER?
MOV A，CAN0DATH ?；读命令寄存器
JB ACC．7，WAIT_TRANSFER_OVER
DEC R1
CJNE R1，＃02H，ENABLE_MESSAGE_BJECTS
；配置消息目标2为接收
MOV CAN0ADR，＃21H
MOV CAN0DATL，＃11111000B?； 写IF2命令掩码
MOV CAN0DATH，＃00H
MOV CAN0DATL，＃00H ?；写IF2掩码1
MOV CAN0DATH，＃00H
MOV CAN0DATL，＃00H ?； 写IF2掩码2
MOV CAN0DATL，＃00H ?； 写IF2仲裁寄存器1
MOV CAN0DATH，＃80H ?； 写IF2仲裁寄存器2高8位
消息目标有效，标准仲裁帧，方向为接收
MOV CAN0DATL，＃00H ?； 写IF2仲裁寄存器2低8位
MOV CAN0DATH，＃00010100B?； 写IF2控制寄存器高位
MOV CAN0DATL，＃80H ?； 写IF2控制寄存器低位
MOV CAN0ADR， ＃20H
MOV CAN0DATL， ＃02H ?； 通过IF2写2号消息目标
WAIT_TRANSFER_OVER1；
MOV A，CAN0DATH ； 读命令寄存器
JB ACC．7，WAIT_TRANSFER_OVER1
; 等待写结束
;CAN进入操作模式
MOV CAN0CN,＃00000010B ； CAN进入正常操作模式状态中断使能，
RET
发送过程是将存储在从BUF0起始地址中的2个字节的A／D采样数据，通过IF1传送到消息目标1的过程。其启动发送程序代码如下：
SEND_AD_DATA：
MOV SFRPAGE， ＃01H
MOV CAN0ADR， ＃09H
MOV CAN0DATL，＃10110111B
； 写IF1命令掩码寄存器
MOV CAN0ADR， ＃0DH
MOV CAN0DATH，＃10100000B ；使用11位标准仲帧
MOV CAN0DATL，＃04H ；写IF1仲裁寄存器2，发送对象的地址01因标准帧使用高11位，所以地址要左移2位指向控制寄存器
MOV CAN0DATH，＃00001001B ； 写IF1控制寄存器高8位，传输中断使能，置传输请求位
MOV CAN0DATL，＃0BH ?； 写IF1控制寄存器低8 位，EOB＝1 DLC＝0指向BUF0
MOV DPTR，BUF0
MOVX A，＠DPTR
MOV CAN0DATL，A ?； 写IF1数据0
INC DPTR
MOVX A，＠DPTR
MOV CAN0ADR，＃0FH
MOV CAN0DATH，A ?； 写IF1数据1
MOV CAN0ADR， ＃08H
MOV CAN0DATL，＃01H ?；传递到目标1及启动发送
RET
4 结束语
Cygnal公司的单片机C8051F040是一种完全集成的混合信号系统级芯片(SOC)，它具有与8051指令集完全兼容的CIP－51内核?代表了8位单片机的发展方向。它不仅集成有构成监控系统常用的外设，而且集成了逐渐成为控制领域首选的高可靠性、高性能C8051F040 CAN总线;本文使用该芯片设计的测控系统智能节点具有集成度高、性能稳定等特点。由于C8051F040可达
到25MHz工作频率，因而可提高系统实时性。此外，由于BOTSCH CAN内有32个自带掩码消息目标的特殊设计，因此，用其进行分布式在线测控系统节点之间的相互数据传递设计将更为简单。
篇5：C8051F040在基于CAN总线的分布式测控系统中的应用
C8051F040在基于CAN总线的分布式测控系统中的应用
摘要：CYGNAL生产的单片机C8051F040是代表8位单片机发展方向的高速（25M）混合信号系统级芯片（SOC）它不仅集成了一般测控系统需要的外设，而且集成了很有发展前景的现场总线―CAN总线控制器，文中对该芯片中的CAN控制器结构作了分析，并给出了在分布式测控系统中使用该芯片的智能节点的硬件、软件设计方案。关键词：C8051F040；CAN总线；分布式；测控节点
1 概述
分布式在线测控系统是由多个面向设备的、以MCU为核心的智能处理单元和多个并行运行且具有不同监测和故障诊断功能的微机构成的。该系统采取“分治”的设计思想?它将数据采集以及部分数据处理任务交给设备层的智能处理单元去完成?而监测诊断层主要负责监视和故障诊断。分布式测控系统设计均应考虑各个节点之间的通信问题?因为通信网络的选取对系统性能有很大影响。 国内已开展了基于现场总线的在线测控系统的研究?并利用CAN总线实现设备层的检测处理、单元间的通信以及与上层监测主机的通信。CAN总线就是一种支持分布式实时控制系统的串行通信局域网络总线。它的主要特点如下:
●任一个节点均可在任一时刻主动向网络上的其它节点发送数据,而从不分主从,因此，通信比较灵活;
●节点可分为不同的优先级,可以满足不同的实时要求;
●采用非破坏性总线仲裁,当两节点同时向总线发送信息时,优先级低的节点主动停止数据发送?而优先级高的节点可不受影响地继续发送数据；
●通信距离最远可达10km，通信最高速率可达1Mbps?
●每帧数据的有效字节数为8，因此，可保证很短的传输时间，而且实时性强，受干扰的概率低；
●每帧数据都含有CRC（循环冗余）校验及其它校验措施，因而数据出错率很低；
●CAN总线节点在严重错误的情况下，可自动切断与总线的联系，以使总线上的其它操作不受影响。
目前，CAN总线协议以其可靠性高、实时性好以及独特的.设计已经成为总线通信网络的首选?国内目前使用较广的是PHILIPS 生产的SJA1000 、82C200等独立的CAN控制器，由于这种独立的控制器限制了测控节点的集成度，因此，很多微处理器生产厂家已经开始生产内部集成有CAN控制器的MCU。美国CYGNAL公司生产C8051F040就是内部集成有BOSCH CAN控制器的混合信号系统级芯片（SOC）。本文将分析C8051F040 的CAN总线结构、与CPU 的接口及初始化配置，同时将给出基于C8051F040的分布式测控节点的设计及系统的实现框架。
2 C8051F040及其内部BOTSH CAN
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篇6：1553B总线在嵌入式系统中的应用
1553B总线在嵌入式系统中的应用
作者Email: cai_yang@etang.com
1 介绍
MIL-STD-1553是为数据总线定义的军方标准。这种数据总线被用来为各种的系统之间的数据和信息的交换提供媒介，它类似“局域网或者LAN”。
1950年至60年代中，航空电子学是简单、独立的系统，航空、通信、飞行控制和显示器由模拟系统构成；信号主要由模拟电压、同-异步信号和接触式开关构成。
MIL-STD-1553总线的传输速度为每秒1M比特，字的长度为20个比特，数据有效长度为16个比特，信息量最大长度为32个字，传输方式为半双工方式，传输协议为命令/响应方式，故障容错有典型的双冗余方式，第二条总线处于热备份状态；信息格式有BC到RT、RT到BC、RT到RT、广播方式和系统控制方式；能挂31个远置终端，终端类型有总线控制器（BC）、远置终端（RT）和总线监听器（BM）；传输媒介为屏蔽双绞线，MIL-STD-1553总线耦合方式有直接耦合和变压器耦合。
2 硬件系统
本系统采用PCI总线接口，PCI桥芯片采用PLX公司的PCI9052。1553B总线芯片采用DDC61580，CPLD主要实现DDC61580和PCI9052之间的.时序及逻辑控制。硬件框图如图1所示。
详细的逻辑控制信号见CPLD逻辑部分。
2.1 PCI9052的主要特点
PCI9052是PLX技术公司为扩展适配板卡推出的能提供一种混合的高性能PCI总线目标（从）模式的接口芯片。该芯片可与多种局部总线相连，并且支持相对慢的局部总线在PCI总线上的突发传送速率达到132MB/s。9052可编程配置直接与复用或非复用的8/16/32位局部总线相连，8位和16位模式便于
ISA卡直接向PCI卡转换。
PCI9052的内部结构中包含了一个独立的ISA逻辑接口，通过这个逻辑接口可以完成由ISA到PCI的平滑转换。它支持8位和16位数据宽度的ISA设备，该设备可以是内存映射，也可以是I/O映射。先读模式用于提高读取数据的吞吐量。一旦ISA接口模式使能，PCI9052只执行单个周期操作。特别指出的是，串行EEPROM必需使ISA接口
模式使能。
可以使用两种方法配置PCI9052用于ISA接口模式。方法一：烧写串行EEPROM方法。使用烧写器，将数据写入串行EEPROM，参照PCI9052的DataSheet来写入恰当的数据。需要注意的是，对于ISA模式，LRESET引脚必须始终为高电平，并确认MODE引脚置为0，处于非复用模式。
方法二：热配置方法。从
PCI总线通过PCI9052芯片来烧写串行EEPROM。该方法需要注意的是，LRESET引脚的极性在ISA模式时由低变为高，并确认MODE引脚置为低。
当为ISA接口模式配置时必须注意以下几点：（1）存取ISA接口引脚时要参照PCI9052引脚的C/ISA模式引脚图来连线。（2）空间0
分配给ISA接口的内存存取。（3）空间1分配给ISA接口的I/O存取。（4）无论空间0的局部地址处于CS0#范围还是空间1的局部地址处于CS1#范围，ISA存取均有效。（5）标准的从周期可以使用空间2、空间3和串行EEPROM来存取。
2.2 DDC61580的主要特点
DDC61580具有以下特点：
● 全兼容MIL-STD-1553接口
● 灵活的处理器/内存接口
● 标准的4K×16RAM
● 自动BC重试
● 可编程BC间隔时间
● 灵活的RT数据缓冲区
● 可编程非法区
● 可选择消息监控
● 支持同时RT/Monitor模式
下面将详细介绍BC、RT以及MT模式的内存组织，编程方法等。
2.3 BC模式操作
BC协议支持所有的MIL-STD-1553消息格式，通过编程BC控制字和命令字的T/R*位来确定消息格式。另外，BC控制字还允许选择通道、自测试、重试、中断以及状态字掩码等。BC模式内存映射包含有8个固定的内存位置，即堆栈指针
A，B、消息计数器A，B、初始堆栈指针A，B和初始消息计数器A，B。在启动消息帧之前，必须首先初始化堆栈指针和消息计数器。特别应注意的是，BC消息块最大是38个字，比如对于RT->RT传输，它包含32个数据，
1个控制字，2个命令字，1个LoopBack字和2个状态字。
2.3.1 BC内存管理
BC内存管理如图2所示。该图说明了堆栈指针包含四个字的消息块描述符，即块状态字，时间标志字，消息间隔时间和消息块地址。块状态字包括消息状态、完成、有效性及总线通道；时间标志字反映了当前消息起始和结束时时间标志寄存器的值，它可以编程为分辨率为2～64us/LSB
篇7：虚拟仪器技术在发动机油耗测试中的应用
虚拟仪器技术在发动机油耗测试中的应用
针对传统油耗测试仪器存在的`问题,基于虚拟仪器技术用失重法原理设计了发动机油耗测试系统,系统由凌华IPC610工控机、DAQ2214多功能数据采集运动控制卡,调理电路、称重传感器、油箱、电磁阀及各路油管等组成,用LabVIEW进行软件设计.该系统可与电涡流测功机测控系统有机结合,形成发动机测控系统.
作 者：赖建生 孔凡静 Lai Jiansheng Kong Fanjing 作者单位：赖建生,Lai Jiansheng(北京理工大学珠海学院,519085)孔凡静,Kong Fanjing(珠海市第三中等职业学校,519070)
刊 名：中国科技信息 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2009 “”(16) 分类号：U4 关键词：虚拟仪器 发动机油耗 失重LabVIEW virtual instrumentation engine fuel consumption weight-loss LabVIEW★ 基于PCL-818HG型数据采集卡的火灾后砼结构损伤测试系统的设计
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