基于pc104总线和can总线的测试系统设计

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1、第1期(总第158期)机械工程与自动化No．12010年2月MECHANICAIENGINEERING＆AUT()MAT10NFeb．文章编号：1672—6413(2010)01—0035—02基于PClO4总线和CAN总线的测试系统设计吴学庆，刘文怡，张会新(中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051)摘要：针对遥测系统数据量变换单元的特点，设计了与之配套的地面测试系统。系统主要采用工业控制总线(PC104总线)来实现与PC机的通讯，采用CAN总线实现本

2、系统与数据量变换单元的数据通讯。在实际应用中，证明了本测试系统的可行性和稳定性。关键词：测试系统；PCLO4；CAN总线中图分类号：TP274文献标识码：A0引言来，通过PC104接口传送到上位机实时显示出来。PCLO4总线是国际上最早的嵌入式计算机总线标选择FPGA作为系统主模块，主要考虑到FPGA准，是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线。使用灵活方便，且具有现场可编程特性，能够降低硬PC104采用ISA总线架构，在硬件与软件上与标准台件电路设计的难度。选择C8O51F040系列单片机来进式PC

3、／AT体系结构完全兼容口]。CAN是Controller行CAN通讯，主要是因为这款单片机内部集成有AreaNetwork的缩写，即控制器局域网，它是一种支BOSCHCAN控制器的混合信号系统级芯片，有利于持分布式控制或实时控制的串行数据通讯协议。作为本系统的开发与设计]。被公认的几种最有前途的现场总线之一，CAN总线最1．2系统硬件结构初是由BOSCH公司为汽车的监测、控制系统而设计本测试系统结构框图见图1，主要包括PCLO4总线的，用于控制发动机点火、注油及复杂的加速、刹车通讯模块、FPGA主控模块

4、以及CAN总线通讯模块。等。CAN总线非常适合应用在复杂环境下，并具有强整个系统的工作原理是上位机通过PC104总线把指令有力的检错与抗干扰能力，其应用范围已经遍及从高以及相关配置信息发送给FPGA，主控模块FPGA把相关信息存到FIF01中；然后上位机发指令给速网络到低成本的多线路网络。其目前主要应用于工C8051F040单片机，C8051F040收到指令判断FIFO1业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及的状态是否为空，在非空的状态下读取FIFO1中的数建筑、环境控制等众多部门[2]。本文将

5、PC104总线与据进行配置；最后CAN接口把提取的相关信息存到CAN总线很好地结合，应用于某测试系统，在实际应FIFO2中，传到上位机进行显示，来实现CAN通讯。用中证明了本系统的稳定性和可靠性。1测试系统设计方案及硬件结构JUJL，—FIFol1．1系统设计方案控制线一、~—-一Jv、PC104FPGAC805l本测试系统的主要作用是模拟遥测系统总控制器控制rTJAi040总线模块F040的CAN功能，以测试遥测数据量变换单元的稳定性。、'厂————1卅0，FIR)测试过程如下：模拟遥测总控制器的CA

6、N接口，上电后给其他CAN节点发送点名帧，随后，等待各个设备图1系统结构框图回相应的自检应答帧；测试系统实时把自检应答信息测试系统选用PC104总线作为与上位机通讯的传递到上位机显示出来，以确保遥测设备均连接正常；方式，其主要的原因如下：PC104模块体积超小，模点名完毕，测试系统向遥测设备每25ms发送一次数块大小仅为90mm×96mm×15mm；采用CMOS芯据请求指令，遥测设备在收到数据请求指令后，向测片，功耗很低，无需散热，完全可作为特殊的芯片嵌试系统发送有关信息，测试系统再把有关信息提取出入到

7、各种设备中；采用独特的纵向层叠或侧向接插的*}国家自然科学基金资助项目(50424507)收稿日期：2009—06—05；修回日期：2009—09—2O作者简介：吴学庆(1983一)，男，山东潍坊人，在读硕士研究生。·36·机械工程与自动化2010年第1期接合方式，将通常的印刷板边缘接插改为插针插座结号、数据的长度以及具体数据信息。CAN总线接收模构，省去了总线扩展底板和插座。块的部分代码如下：SFRPAGE—CAN0-PAGE：测试系统选用C8051F040单片机与TJA1040高CANOADR=IF

8、2CMDRQST；／／指向命令请求寄存器速收发器来实现CAN总线的通讯功能，C8o51F040单CANODATL=MsgNum；／／指向消息对象片机内部有BOSCHCAN控制器的混合信号系统级芯CAN0ADR=IF2CMDMSK：片，与高速收发器结合起来能够很好地实现CAN总线CAN0DATL一0x77：功能。TJA1040是控制器局域网(CAN)协议控制器和／／WR／RD一0，MASK=l，Arb—l，Control一1，CIrlntPn