控制器调试设计管理论文

控制器调试设计管理论文 摘要：调节多点控制器的控制参数是一项复杂的工作，以CAN_BUS 通信协议为基础，设计了一种连接多个 CAN 端点的调试系统，通过创建通信协议，实现了上位机与控制器的 CAN 端点的实时数据沟通。阐述了控制器与上位机的通信流程。 关键词：CAN_BUS 调试系统通信协议 磁悬浮转向架的悬浮由四组电磁铁实现，每组电磁铁都有独立的悬浮控制器，控制该点的悬浮与下落。为了获得最优的控制参数，需要在整个转向架的悬浮过程中通过上位机监视轨道与电磁铁之间的间隙、电磁铁工作电流等状态参数以及悬浮控制器的控制参数，动态地修改控制参数以观察控制效果。 悬浮控制器之间是相互独立的，上位机无法同时监控多个悬浮控制器，因此需要找到合理的通信方式使上位机同时与所有的控制器连接，使它们之间能够实时传递数据。CAN 总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的多主的异步串行通信网络。由于 CAN总线具有较强的纠错能力，支持差分收发，适合高噪声环境，具有较远的传输距离，在各个领域中得到了广泛应用。CAN 通信协议规定通信波特率、每个位周期的取样位置和个数都可以自行设定，这保证了用户在使用过程中的灵活性。选用 CAN 总线，无论是在抗电磁干扰方面还是在实时性方面都能够满足实验要求。 图 1 1 调试系统硬件端口的设计 悬浮控制器使用 SJA1000 作为 CAN 总线协议转换芯片。SJA1000 是一种独立控制器，用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制。它内建 BASICCAN 协议，并提供对 CAN2．0B 协议的支持。通过对片内寄存器的读、写操作，悬浮控制器的核心处理器能够设置 CAN 总线通信模式，实现数据的发送与接收。它的传输速度很快，位速率可达 1Mbit／s，可满足高速大流量实时传输要求。 SJA1000 在逻辑上实现了传输数据的编码和解码，若要与物理线路连接，必须借助总线驱动器。PCA82C250 是协议控制器与物理链路之间的接口，可以用高达 1Mbit／s 的位速率在两条有差动电压的总线电缆上传输数据，它与 SJA1000 结合才能实现 CAN 总线通信。 图 1 为 CAN 总线接口电路原理图。图中，SJA1000 用16MHz 的晶振作为基准时钟，数据线 AD0～AD7 与核心控制器的低八位数据线相连，在 CS、RD、WR 的控制下可实现芯片寄存器的读写。RX0 和 TX0 与 PCA82C250 数据输入引脚相连，作为串行数据 线 。 RX1 与 PCA82C250 的 参 考 电 压 引 脚 5 相 连 ， ...