[发明专利]基于CAN总线的工业嵌入式控制系统

说明书

技术领域

本发明属于工业控制领域，涉及一种基于CAN总线的工业嵌入式控制系统。

背景技术

基于现场总线的控制系统在工业控制中已经得到广泛的应用，现场总线是根据国际电工委员会的IEC61158标准的定义而应用于生产现场,在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点通信的通信网络,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线具有系统的开放性;互操作性与互用性;现场设备的智能化与功能自治性;系统结构的高度分散性;对现场环境的适应性的优点,因此，现场总线成为当今自动化领域技术发展的热点之一。近年来已经设计出与现场总线相适应的控制模块，其功耗小、可靠性高、易开发等的优点已经成为嵌入式系统的主要成员。

所谓嵌入式应用技术，是指将一个具有完整功能的小型或微型机装置作为一个部件或子系统，与载体有机地构成一个更可靠的技术稳定性的功能更强大和完善的系统。工业嵌入式系统的主要指标要求就是：实时性、高效率、安全稳定性与可靠性以及结构紧凑、易于剪裁、良好的开放性。实时性就是事件驱动能力与时间驱动能力，其基础是内核的结构模式与进程管理机制;高效率包括系统的启动速度与运行速度及消息传递效率等;而稳定性与可靠性包括稳定性、安全性与容错能力等有关的性能指标。

大部分工业嵌入式操作系统都是建立在DOS之上，但是DOS系统无论在实时性、安全性、分布式网络支持、可视化编程还是在易用性等诸多方面都不能满足工业应用要求。

发明内容

 为解决现有技术在实时性、安全性、分布式网络支持、可视化编程及易用性等方面不能满足工业应用要求的技术缺陷，本发明提供一种基于CAN总线的工业嵌入式控制系统。

基于CAN总线的工业嵌入式控制系统，包括CAN总线，还包括微处理器、总线电路、总线控制器、总线收发器；所述微处理器与总线电路、CAN总线和总线控制器连接，所述总线控制器还与总线收发器连接。

优选的，其特征在于，还包括与微处理器连接的存储器。

优选的，所述微处理器通过数据驱动电路、地址驱动电路与CAN总线连接。

优选的，所述总线控制器与CAN总线之间还连接有地址译码器。 

优选的，所述总线电路为PC104。

优选的，所述总线控制器为SJA1000。

 优选的，所述总线收发器为82C250。

 本发明所述基于CAN总线的工业嵌入式控制系统，能够实时处理事件、安全性高、支持分布式网络架构、可视化编程等功能，十分适合于工业环境的要求。

附图说明

图1示出本发明一个具体实施方式示意图。

具体实施方式

 以下给出本发明一个具体实施方式。

基于CAN总线的工业嵌入式控制系统，包括CAN总线，还包括微处理器、总线电路、总线控制器、总线收发器；所述微处理器与总线电路、CAN总线和总线控制器连接，所述总线控制器还与总线收发器连接。

 如图1给出本发明一个具体实施方式，总线控制器SJA1000 将设计好的PC/104模块，即总线电路作为一独立的控制系统插入专用的应用板，同样的模块可以有若干个，以层叠的方式嵌入同一块应用板，既可以完成类似的功能，也可以完成完全不同的其它功能（如数据采集转换等）。PC/104提供了一个非常紧凑的与标准台式PC或PC/AT结构完全兼容的层叠栈接模块。将台式PC机的全部功能重新包装于一个格式标准统一、稳定可靠、灵活且符合嵌入式系统尺寸的标准模块中，与PC兼容，用于嵌入式系统设计以替代传统的嵌入式微处理器十分适宜。通过PC/104总线，微处理器能够非常方便地和系统通信。为满足大量数据交换的要求，特增加了8kb的RAM以扩展内存。

 为了增加局部总线的驱动能力，在微处理器和PC104总线之间增加数据/地址驱动电路。为了系统的扩充能力，增加了地址译码电路，译出的地址0300H～031FH以备将来的I/O外设使用。

 同时为了增加有效的传输距离，采用了Philips公司的高性能CAN总线收发器82C250,它具有高速性（最高可达1Mb/s）、能抗瞬间干扰、保护总线、支持多达110个节点的连接等优点。另外，设计了CAN地址选择电路，以确保CAN总线节点在整个系统中的唯一地址。。

 以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。