基于CAN 總線的信息采集系統設計

摘要：為解決某型衛星信息采集系統中陀螺組合數據等的實時通訊問題，提出了利用CAN 總線實現整個信息采集系統設計。與一般信息采集系統相比，該系統下位機采用TMS320F2812 型DSP，利用其eCAN 模塊作為數據發送模塊，上位機采用工控機，其中ADLINK PCI/cPCI-7841 CAN 總線接口卡作為數據接收模塊，并在工控機中實時處理接收到的數據，更可靠地完成了信息采集及實時監測。實驗結果表明，該系統信息采集實時性強、準確穩定。

　　CAN（Controller Area Network）即控制器局域網，主要用于各種設備檢測及控制的一種現場總線。20 世紀80 年代初，德國BOSCH 公司為解決現代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換， 開發了一種串行數據通信協議，即CAN 總線。

　　CAN 總線是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡， 它為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。CAN 屬于工業現場總線的范疇， 與一般的通信總線相比，CAN 總線的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性，通信速率可達1 Mb/s。

　　目前，CAN 總線不僅應用于汽車領域，而且應用于自動控制、航空航天、機械工業、農用機械、機器人、數控機床、醫療器械及傳感器等領域。

　　由于CAN 被越來越多不同領域采用和推廣， 導致要求各種應用領域通信報文的標準化。為此，1991 年9 月PHILIPSSEMICONDUCTORS 制定并發布了CAN 技術規范（VERSION2.0）。該技術規范包括A 和B 兩部分。2.0A 給出在CAN 技術規范1.2 中定義的CAN 報文格式，能提供11 位地址；而2.0B給出了標準的和擴展的2 種報文格式，能提供29位地址。此后，1993 年11 月ISO 正式頒布了道路交通運載工具———數字信息交換———高速通信控制器局部網（CAN）國際標準（ISO11898），為控制器局部網標準化、規范化推廣鋪平了道路。

　　根據某型衛星信息采集系統的導航數據的通信需求，且為保證信息采集的實時可靠， 文中應用CAN 總線完成整個信息采集系統設計。

　　1 信息采集系統設計:

　　由于衛星的運行環境復雜，采集的陀螺組合數據等會有相應的誤差，因此需要對導航數據的采集進行遙測，對導航計算機的總線狀態進行監測。本系統根據某型衛星的通信需要，利用CAN 總線完成整個信息采集及實時監測。信息采集系統的框圖如圖1 所示。