CAN總線智能檢測儀的設計與實現

摘要：由于通信速率高，實時性好，可擴展性強，近年來CAN總線已經廣泛應用于智能通信網絡中。為了滿足CAN總線通信速率與故障檢測的要求，設計了一款CAN總線智能檢測儀。系統硬件平臺以AT91SAM7A3為核心，包括CAN模塊、CAN接口、時鐘芯片、SD卡以及上位機。系統軟件設計中進行了CAN總線自動位速率跟蹤關鍵技術設計，并用C#設計了上位機人機界面。通過測試表明，該檢測儀具有較高的可靠性、穩定性和可擴展性。

關鍵詞：CAN總線；故障檢測；上位機；智能檢測儀

中圖分類號：TN91934文獻標識碼：A文章編號：1004373X（2012）18004403

引言

目前CAN總線由于可靠性高、成本低、應用靈活等諸多優點，已廣泛應用于智能通信網絡。在CAN總線系統中，常常會因為物理層的原因影響CAN總線的通信質量，為了使CAN總線通信更加穩定，需要一種CAN總線檢測儀，用于檢測總線上的錯誤，為物理層結構的調整提供依據。本文設計了一款具有自動跟蹤CAN總線通信速率功能的智能檢測儀，具有的功能特點為：支持手持機模式和上位機模式；可以識別設備是否處于休眠狀態，并只在設備工作的情況下才會記錄幀數據；兼容CAN2.0A部分和B部分；自動偵測波特率；用于長時間的分析記錄功能；準確地提供錯誤類型及產生時間；直觀地顯示CAN總線上實時的錯誤數據；與CAN總線系統的連接簡單方便。

1系統總體設計

本設計使用ATMEL公司的AT91SAM7A3作為主控芯片，通過跟蹤CAN總線通信速率以及讀寄存器的方式實現CAN總線上錯誤幀類型檢測。檢測儀提供2種可選擇的工作模式：聯機模式、手持模式。聯機模式可以通過USB接口或串口與PC機連接，實現下位機與上位機之間的數據通信，利用上位機對數據進行分析處理；手持模式可以利用液晶屏顯示錯誤信息，作為手持儀器使用。系統總體結構圖如圖1所示。