首页 > 嵌入式硬件 > 总线与接口

通信协议是在网络中用于规定信息的格式以及信息如何发送和接收的一套规则。处于网络中的节点必须遵循双方约定的规则才能保证数据的正确接收和发送。目前我们自行研制的KJ93矿井安全生产监控系统采用的就是RS-485通信协议,其网络结构如图1所示。

本文引用地址: http://www.21ic.com/embed/hardware/can/201712/49932.html

 

1.jpg

矿井安全生产监控系统是对煤矿井下的瓦斯、通风、排水等状况和各种机电设备工作状态进行监测和控制,并用计算机分析处理所取得数据的一种系统。其特点可以概括为:监测传输数据种类多,测点数量大,测点分布广,使用环境异常恶劣。因此,矿用产品在选择各系统之间或系统内设备之间的总线协议所遵循的原则是高可靠、高速、高实时性。

1.CAN通信协议应用于矿井安全生产监控系统的可行性

CAN总线是一种对等式的层间现场总线网,协议比RS-485协议更简单,实时性更好,它的信息帧短,不会因为长时间发送而影响其他节点访问总线。由于采用优先级仲裁技术,当发生总线访问冲突时优先级高的信息仍可继续发送,因此它更适用于矿井中对数据传输和实时控制要求较高的系统。

CAN总线通信协议和接口简单,传输速率高,具有多种错误检测手段,抗干扰性强,可满足矿井安全生产监控系统对高可靠性的要求。

CAN协议最大的特点是废除了传统的站地址编码,代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点是使网络内的节点个数在理论上不受限制。这种按数据块编码的方式,可以很容易地实现点对点通信。数据段长度最多为8个字节,可满足控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。

由于CAN总线通信速率高,可靠性高,连接方便等诸多特点,有力地推动了应用开发的发展,反过来又促使器件生产厂商不断推出新的CAN总线产品。目前各大半导体厂商竞相推出CAN总线芯片,如Philips公司推出的82C200、SJA1000CAN通信控制器和82C250CAN总线收发器,INTEL公司推出的82526和82527CAN通信控制器,MOTOROLA公司推出的68HC05X4和68HC05X16。高性能的CAN总线产品及技术资料可获取性、技术支持的可能性,也使得CAN总线能够应用于矿用产品。

此外,CAN通信协议也是一种完全满足《煤炭监控系统总体设计规范》要求的总线协议。

2.矿井安全生产监控系统的整体构成

如图2所示即为采用CAN通信协议的矿井安全生产监控系统网络结构。CAN-bus与RS-485在电气特性、网络拓扑、传播媒体等有许多相似的地方,目前,基于CAN与RS-485的网络拓扑结构一般都采用终端匹配的总线型结构,而且也都没有规定总线电缆的机械和材料参数。因此用CAN-bus网络替换RS-485网络是非常方便节省成本的,原有的网络布局不需要作任何的改动,只需要用CAN节点来替换RS-485节点即可。此系统与KJ93矿井安全生产监控系统的最主要的差别就是把原有系统中的KJJ26信息传输接口、监控系统软件和KJF20型工作站分别更换为CAN接口适配器、适用于CAN通信协议的监控系统软件和基于CAN的工作站。此外,监控主机还可以与服务器相连,接入局域网和Internet,从而实现远程浏览与控制。

 

2.jpg

在矿井安全生产监控系统中,虽然RS-485通信协议得到广泛应用,但是随着科学技术的发展,RS-485通信协议的不足与缺陷日益突出,而CAN通信协议以其独特的设计思想、优良的性能和极高的可靠性,越来越受到人们的重视,CAN国际标准的制定,更加推动了它的发展与应用。在矿井安全生产监控系统中使用CAN通信协议提高了系统内部的通信速率,使得系统的实时性得到加强,降低了误码传送率,更好地保证了系统的安全性。

换一批

延伸阅读

[行业资讯] 半导体企业收购受阻是因为美国的政治因素?

半导体企业收购受阻是因为美国的政治因素?

全球私募股权基金Canyon Bridge收购美国半导体公司的计划在美国政府审查中被延迟。近日,该公司美合伙人Ray Bingham称美“反华情绪”的政策倾向阻碍了此次收购的顺利进行。 ......

关键字:Canyon Bridge 半导体 莱迪思

[行业资讯] AISINS将对Mentor Graphics的Volcano AUTOSAR设计解决方案进行标准化处理

AISINS将对Mentor Graphics的Volcano AUTOSAR设计解决方案进行标准化处理

Mentor Graphics公司近日宣布,Aisin SeikiCo., Ltd.及其合并子公司(以下简称“AISIN”)将以MentorGraphics Volcano VSx 设计工具为标准,以支持基于 AU......

关键字:电子控制单元 (ECU) 设计 Volcano AUTOSAR设计 Mentor Graphics 嵌入式软件

[疯狂史] 为什么电脑第一个磁盘永远是C盘?

为什么电脑第一个磁盘永远是C盘?

刚有个人电脑时,上就运行着著名的MS-Dos和windows系统,而第一个磁盘(系统盘)总是以C盘开始,但是为什么呢?......

关键字:电脑 磁盘 C盘

[真心话] 单片机大师郭天祥的大学六年,看看与你的有何不同?

单片机大师郭天祥的大学六年,看看与你的有何不同?

在哈尔滨工程大学五年,我在学校电子创新实验室呆了四年,这四年里创新实验室给我提供了良好的学习环境和完善的实验设备;在这里与众多电子爱好者的交流中,使我学到了更多的专业知识;在学校老师们的教导下,让我学会了如何做一名合格的大学生。......

关键字:单片机 郭天祥

[真心话] 明年内存铁定要降价!中国三大存储公司将量产内存、闪存

明年内存铁定要降价!中国三大存储公司将量产内存、闪存

对于关注国产内存、闪存的用户来说,从明年开始将会有实质性的成果,因为长江存储、晋华集成电路以及合肥Innotro存储都将量产。据台湾电子时报报道称,2019年,中国大陆地区将有三家存储芯片厂竣工并投入量产。目前,......

关键字:内存 存储
条评论

我 要 评 论

网友评论

大家都爱看

  • 扇出型晶圆级封装的优势和挑战!

    我们有能力创造一些能保持前代性能并且更好更小的电子设备,例如今天的可穿戴设备、智能手机或平板电脑,这是由于很多因素超过摩尔定律而快速发展,从而能够从底层的嵌入组件发展到今天把它们封…

    2018-03-29
  • Xilinx推出革命性的新型自适应计算产品

    自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX)),近日宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型产品,名为ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform,自适应计算加速…

    2018-03-20
  • 赛普拉斯为树莓派3 B+ IoT单板计算机提供强大稳定的无

    先进嵌入式系统解决方案的领导者赛普拉斯(纳斯达克代码:CY)近日宣布其Wi-Fi®和蓝牙®combo解决方案为全新的树莓派 3 B+(Raspberry Pi 3Model B+)IoT单板计算机提供强大稳定的无线连接…

    2018-03-20
  • 观看直播领红包,SEED-A10加速卡助力人工智能

    随着云服务器、云计算的发展,大家对硬件加速的需求越来越多,但是随着设备功耗的上升、性能需求越来越高,常规加速设备以及开始不能满足需求,因此FPGA逐渐在硬件加速中找到了自己的位置,而艾…

    2018-03-19
  • 特朗普:博通不得以任何形式收购高通

    白宫周一(3月12日)晚发出声明,川普(特朗普)总统出于“国家安全”考量、禁止新加坡博通公司(Broadcom)收购美国高通公司(Qualcomm)。

    2018-03-14