基于CAN总线的工业数字电话系统的设计

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaojiagu
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在工业现场环境中,现场监控、语音实时通信,工业的语音指挥调度是必不可少的。而传统的语音通信系统由于采用路由技术和公众交换电话网PSTN而存在各种不足:当电话终端数量过多时,设计时所考虑的设备地址变的繁多,同时给交换机带来严重的负担。为保证电话网络内各个终端相互通信,每个电话终端与交换机之间都要连接线路,造成现场布线复杂,成本升高,同时由于电缆数量众多,给维护带来严重的负担。传统电话通信模式单一,无法满足工业现场的各种调度需求。由于工业现场环境的复杂,语音调度通信系统不仅要在各种干扰环境下正常工作,还需满足一定的实时性和数据在通信线路上的容错性。  CAN总线是一种分布式控制的、技术成熟的串行现场总线,凭借其硬件接口简单、布线灵活、传输速率高等特点被广泛应用在各大领域如汽车控制、自控楼宇、工业现场。由于其自身具有的强大的纠错能力、抗干扰能力及多主机制,将CAN总线技术应用在电话系统中,从而解决传统网络设备昂贵,布线复杂等问题。目前CAN总线技术在语音系统中的研究正处起始阶段,其实现具有较强的实际意义。  本文论述一种适用于工业环境的指挥调度电话系统的设计,该系统硬件以芯片STM32为主控制器,搭载语音编解码模块完成模拟语音到数字的转换;微处理器自身集成的CAN控制器搭载CAN收发器,完成系统与外部CAN总线网络的通信;最后通过辅助模块如液晶显示、外部存储、拨号和时钟电路,搭建了一个以STM32为核心的多功能数字电话硬件平台。系统软件在移植嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅱ基础上,结合系统通信协议的设计,状态划分的设计和多种任务的设计完成系统的总体软件部分。测试结果表明,系统完成了初步预期的功能,并稳定可靠。
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