[发明专利]PCI接口型CANOPEN网络数据分析仪及其控制方法无效

专利信息
申请号: 200910010192.3 申请日: 2009-01-19
公开(公告)号: CN101478451A 公开(公告)日: 2009-07-08
发明(设计)人: 董笑辰;马晨普;田雅华 申请(专利权)人: 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心
主分类号: H04L12/26 分类号: H04L12/26;H04L29/08
代理公司: 大连东方专利代理有限责任公司 代理人: 曲永祚
地址: 116022辽宁*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: pci 接口 canopen 网络 数据 分析 及其 控制 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及机车网络系统应用。

背景技术

CAN标准网络总线是一种可用于铁路领域的网络系统,由于它的可靠性、灵活性而被世界上越来越多的国家所采用。

CAN网络只定义了物理层和链路层,目前应用广泛的CANOPEN标准定义了CAN网络的应用层协议,但由于CANOPEN网络的专业性很强,而且目前的测试手段和测试仪器还很少,尤其是适合于现场使用的便携式CANOPEN分析设备更是一片空白。

研究设计一种新型的PCI接口型CANOPEN网络数据分析仪及其控制方法,使其适用于铁路领域的网络系统—CAN标准网络总线的数据分析设备、适用于具有CAN总线网络的机车中是非常必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题,本发明的目的是研究设计一种新型的PCI接口型CANOPEN网络数据分析仪及其控制方法,从而解决铁路机车使用的CAN总线网络数据分析设备的一片空白的落后现状。本发明所述的PCI接口型CANOPEN网络数据分析仪,包括主控制器模块、CAN信号采集模块、PCI总线接口模块以及供电单元。所述的CAN信号采集模块通过CANH和CANL引脚与CAN总线相连。所述的主控制器模块通过内部集成的CAN2.0B控制器的CANRX0和CANTX0引脚与CAN信号采集模块的TXD、RXD引脚相连,所述的PCI总线接口模块的数据线51—58、地址线33—39和42—50及RD、WR、SYS_EX引脚与主控制器模块的PA0-PA10和PB0-PB15相连,AD0-AD31、CBE0-CBE3及时钟、复位等信号与PCI总线的对应接口相连。所述的供电单元将+5V电压送入CAN信号采集模块和PCI总线接口模块,将+3.3V和+2.5V电压送入到主控制器模块,供电单元的参考地输出GND则与CAN信号采集模块、PCI总线接口模块及主控制器模块的所有GND引脚相连。CAN信号经CAN信号采集模块转换为串行输入输出信号后送入主控制器模块,数据在主控制器模块内进行解析、处理、存储,最后以并口数据的形式发送给PCI总线接口模块,再由PCI总线接口模块转换为32位高速PCI总线信号,送入PCI总线。本发明所述的主控制器模块是由AT91SAM7A3构成,CAN信号采集模块是由PCA82C250构成,PCI总线接口模块是由CH365构成,供电单元电路包括电源转换芯片AS1117M3-3.3和MIC5207,以及隔离芯片BO505T。

一种如权利要求1所述PCI接口型CANOPEN网络数据分析仪的控制方法,其控制过程包括系统初始化和CAN邮箱初始化的步骤,还包括下述步骤:

A、CANOPEN PDO参数配置;

B、对主控制器模块是否接收到CAN数据进行判断,并在下述步骤中进行选择:

C、未接收到CAN信号,返回初始化;

D、接收到CAN信号,则对其进行数据处理;

E、向PCI总线接口模块发送数据,并返回系统初始化。

本发明的目的是提供一种基于CAN网络系统的CANOPEN接口机车用能耗记录仪及其控制方法,整个系统包括硬件和软件两部分。

硬件的作用主要是为各模块提供物理连接,负责CAN信号的采集,读取CAN总线相关数据,并为PCI总线提供传输数据的接口,同时还要负责工作电源的提供等。

软件的作用主要是对控制模块初始化,配置各种相关数据,并根据现场应用要求,在主控芯片中处理接收到的数据,控制数据的发送。

CAN,全称为“ControllerAreaNetwork”,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN可提供高达1Mbit/s的数据传输速率,这使实时控制变得非常容易。另外,硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。

CAN是一种多主方式的串行通讯总线,基本设计规范要求有高的位速率,高抗电磁干扰性,而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km时,CAN仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。由于CAN总线具有很高的实时性能,因此,CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。

CAN通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。CAN层的定义与开放系统互连模型(OSI)一致,定义了模型的最下面两层:物理层和数据链路层。

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