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《北京交通大学》 2007年
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列车用CAN总线高层协议研究与实现

徐海涛  
【摘要】: 现场总线(Fieldbus)技术是当前自动化技术的热点之一。现场总线技术集先进的嵌入式系统、现代通信、自动控制理论以及网络技术等于一身,充分体现出先进技术的进步能为人类带来的便利。 CAN总线作为ISO11898国际标准的现场总线技术,以其自身的优势不断得到推广和应用,但是CAN本身并非一个完整的协议,只包括物理层和数据链路层两个底层协议,实践表明,即使最简单的CAN分布式系统,仅仅靠两层协议规范是不够的,要进行高效率的通讯还需要进一步开发高层协议。近年来,各大组织机构先后推出的CAN总线应用层协议多达四十种,其中CANopen正在被列入IEC61375标准行列。 铁路行业总线应用具有其自身的特点,目前还没有出现面向铁路专用的CAN总线应用层协议标准,本文以TCN(IEC61375-1)为参考,结合CAN总线自身的底层协议特点,借鉴了其它CAN应用层协议的优点,设计出面向列车总线应用的CAN总线应用层协议——Train-CAN协议。本文从该协议的报文分配、报文传输机制、网络管理方法以及标准设备四大方面加以描述,并介绍了一个典型的应用——分布式车载故障检测记录系统,将系统中的数据传输进行了归类,描述了系统节点的网络功能,并对系统的数据流分布进行了分析,最后将协议在系统中实现。正是因为有了分布式车载故障检测记录系统,Train-CAN才能形成初步的设计思路,经过不断测试实验和修改完善,最终形成自定制列车用CAN总线应用层协议。
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