【摘 要】
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控制器局域网(Controller Area Network)即CAN总线,是1986年由博世公司在汽车工程协会(SAE)上提出的一种串行总线。它是一种高效的串行通信协议,能在很高的安全级别上支持分
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控制器局域网(Controller Area Network)即CAN总线,是1986年由博世公司在汽车工程协会(SAE)上提出的一种串行总线。它是一种高效的串行通信协议,能在很高的安全级别上支持分布式实时控制。它的主要应用范围含盖了高速的通信网络和低成本的多工通信。CAN总线在工业控制领域应用极为广泛。CAN总线是总线协议的主流之一。CAN总线规范已被ISO国际标准组织制订为国际标准,得到了众多厂商的支持。SAEJ1939协议是由SAE提出的CAN总线应用层协议,最初应用领域为车辆电子,目前也用于其它工业设备。在众多成熟高层协议中,J1939协议使用扩展标识的协议。目前,国内对于SAEJ1939协议的研究大多都集中在数据协议单元这层,可提供的参考资料和设计有限,为了更好的应用协议,因此有必要对SAEJ1939协议进行深入研究。论文的工作从对J1939协议标准的研究展开,首先介绍在CAN2.0 PartB数据帧基础上建立协议数据单元(PDU)的过程。并介绍了两个数据协议单元格式PDU1和PDU2,以及数据协议单元设计的过程。接下来介绍了数据传输协议中连接的建立、数据传输、连接关闭的过程。最后介绍网络管理协议及CAN总线网络上节点地址管理的过程。论文在对协议分析的基础上,讨论了协议的实现方法,包括协议接口函数实现、网络管理协议实现、传输管理协议实现。此外,为便于协议软件应用到不同的微控制器,还讨论了协议软件移植问题,最后对协议软件进行了系统测试,测试表明,课题所构建的协议能够在处理器上良好工作。为满足高可靠性应用要求,论文提出一种非切换式CAN总线冗余通信系统,描述了系统的双冗余结构,并论述了具体的实现方法,并以J1939为基础,提出系统协议设计的基本原则和冗余信息处理的方法。该系统具有可靠性高、实用、易于实现的特点。
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