canspi总线协议转换器的研究与实现

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1、南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或

2、机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________南京邮电大学工程硕士学位论文摘要学科、专业：工学、电子与通信工程研究方向：嵌入式协议转换器的研究作者：2009级研究生王刚指导老师：于映题目：CAN－SPI

3、总线协议转换器的研究与实现英文题目：TheStudyandRealizationofProtocolconverterbetweenCANbusandSPIbus主题词：协议转换；控制器局域网；串行外围接口；环形缓冲区；直接存储存取Keywords：ProtocolConverter；CAN；SPI；CircularBuffer；DirectMemoryAccess南京邮电大学全日制工程硕士研究生学位论文摘要摘要随着工业现代化的程度越来越高，现场总线技术在工业控制领域起着越来越重要的作用。目前，国际上存在多种不同的总线标准，这些不同的总线标准在短时间

4、内不可能统一。不同的现场总线在不同的环境中具有其各自的优点，为了使工业控制组网变得更加灵活，同一个网络中有时会需要多种不同的总线。基于上述两点原因，使得不同总线协议之间的转换成为工业控制领域中一项关键技术。论文首先对现场总线模型与OSI参考模型进行对比，然后对协议转换技术的基本原理以及协议转换器的实现方式进行系统阐述。最后，以STM32F103微处理器为硬件平台，以KEILMDK为软件开发环境搭建协议转换器的开发平台。文章分析了协议转换器整体结构，采用嵌入式网关的方式实现CAN总线和SPI总线之间的协议转换，对协议转换器按照CAN通信模块、SPI通信

5、模块以及数据存储模块三个方面进行实现。CAN通信模块采用轮询的方式实现数据接收与发送；利用环形缓冲区的结构实现数据存储并且采用了DMA数据传输模式对缓冲区中的数据进行读写操作；针对SPI总线是基于物理层的一种通信协议，论文首先制定上位机与协议转换器之间的通信协议，然后利用SPI中断方式结合DMA中断实现上位机与协议转换器之间的通信协议。通过上述三个模块，实现具有CAN总线与SPI总线协议转换功能的协议转换器。最后，论文利用LPC11C14微处理器搭建测试平台，模拟协议转换器应用环境，对协议转换器数据通信正确性、数据接收速率进行了测试。根据对测试数据的

6、分析，可以得知本次论文设计的协议转换器实现了CAN总线到SPI总线的协议转换、满足每秒钟接收1000帧的性能指标。关键字：协议转换；控制器局域网；串行外围接口；环形缓冲区；直接存储存取；I南京邮电大学全日制工程硕士研究生学位论文摘要AbstractWiththedegreeofindustrialmodernizationismoreandmorehigh,fieldbustechnologyintheindustrialcontrolareawillplayanincreasinglyimportantrole.therearemanydiffer

7、entinternationalbusstandards,thesedifferentstandardbusesinthefutureoneperiodoftimecouldnotbeunified.Inordertomakeindustrialcontrolnetworkmoreflexible,andsometimesrequireavarietyofthesamenetworkbus,busprotocolconverterbetweentwodifferentbusprotocolwillbecomeakeytechnologyinthefi

8、eldofindustrialcontrol.Thethesisfirstcomparefieldbusmo