基于infineonXC2267的嵌入式以太網(wǎng)-CAN總線網(wǎng)關(guān)研制.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在船舶上的廣泛應(yīng)用，船舶自動化技術(shù)日新月異，集成度越來越高。船舶自動化技術(shù)已由常規(guī)儀表、集中監(jiān)視，發(fā)展到以現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)相結(jié)合的局域網(wǎng)絡(luò)控制綜合自動化系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)場總線響應(yīng)實(shí)時性與確定性的優(yōu)勢以及以太網(wǎng)較高的通訊速率和系統(tǒng)延展性的優(yōu)勢。
　　論文著眼于船舶機(jī)艙自動化系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)，研究設(shè)計(jì)CAN總線與工業(yè)以太網(wǎng)相結(jié)合的網(wǎng)關(guān)裝置，解決機(jī)艙底層智能設(shè)備與上層監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)交互，靈活實(shí)現(xiàn)機(jī)艙儀器和設(shè)備的綜合監(jiān)控和管

2、理，由此CAN總線構(gòu)成的測控網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)構(gòu)成的管理監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)相融合，提高船舶機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)的效率、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高機(jī)艙現(xiàn)場監(jiān)控功能。
　　本文完成的主要工作：
　　1、研究分析以太網(wǎng)和CAN總線嵌入式互聯(lián)網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法，分析CAN總線與以太網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，針對船舶機(jī)艙通訊網(wǎng)絡(luò)功能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合OSI參考模型，確立了CAN總線與以太網(wǎng)結(jié)合的通訊數(shù)據(jù)交換的模型與方案。
　　2、設(shè)計(jì)的網(wǎng)關(guān)裝置硬件電路，采用

3、infineonXC2267單片機(jī)為核心，內(nèi)嵌有CAN總線控制器，以CTM1050模塊作為CAN收發(fā)器；以太網(wǎng)控制芯片采用集成SPI總線驅(qū)動的ENC28J60芯片，在滿足功能需要的同時達(dá)到最簡化的設(shè)計(jì)；同時利用總線干擾儀對CAN總線進(jìn)行干擾測試，驗(yàn)證總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>　　3、軟件設(shè)計(jì)方面，TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)采用移植嵌入式uIP協(xié)議棧的形式，包括協(xié)議棧各分層結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)程序；CAN協(xié)議部分主要由配置CAN模塊完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)包的