阅读以下关于CAN现场总线嵌入式监控系统的技术说明,根据要求回答问题1至问题5。
[说明]
某自动化仪表企业正在研究使用现场总线网络构成自动监测系统的可行性,打算采用 CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)总线作为底层网络构件系统。该企业试验用的数据采集与监测系统的网络结构如图6-10所示。
在图6-10网络结构中,系统主控机可有一台或多台,相当于上位机,负责系统的总体管理,可以向网络节点发送命令,接受节点数据,进行存储、分析、统计、显示与打印等工作。在系统主控机内装有PCCAN网卡(CAN总线通信接口适配卡)。系统主控机中具有以下几种软件模块:
(1)初始化模块。该模块用来设置CAN网络通信速率、输出控制方式、报文标识符屏蔽格式等参数,设定各节点工作空间的位置与规模,初始化节点缓冲区域的缓冲文件等。
(2)采集节点信息与数据模块。该模块可以采用指定节点发送、由节点主动发送和自动轮询采集等多种方式,并可以统计与分析数据采集的进度与状态。
(3)向节点发送参数、命令或程序模块。
(4)数据统计分析模块。
(5)系统管理模块。
图6-10所示的网络结构中有12个网络节点,每一节点都通过传感器采集现场的有关数据。在每一节点电路中都配置了MCP2510 CAN控制器和TJA1050总线收发器,其接口电路如图6-11所示。系统主控机与网络节点采用双绞线连接,实验时最大节点间的距离为35 m。
[问题3] 在图6-11所示的电路图中,MCP2510芯片组成的CAN控制器和TJA1050芯片所组成的电路各有何作用。 |
参考答案:
解析:MCP2510芯片组成的CAN控制器主要完成时序逻辑转换等工作,负责CAN通信协议的执行,承担网络通信控制任务 TJA1050芯片所组成的电路正是CAN总线收发器,它是CAN控制器与物理总线之间的接口电路,实现TTL电平到CAN总线电平特性的转换这是一道要求读者掌握CAN总线接口电路作用的理解分析题。本题的解答思路如下; ①在图6-11所示的电路图中,MCP2510芯片组成的CAN控制器主要完成时序逻辑转换等工作,负责CAN通信协议的执行,承担网络通信控制任务。 ②通常嵌入式微处理器电路的I/O电平是TTL电子,而CAN控制器采用的是CAN总线电子,要在电气特性上满足CAN总线标准,还需要一个转换芯片(通常称之为CAN总线的物理层芯片),用它来实现TTL电子到CAN总线电子特性的转换。图6-11所示的电路图中TJAl050芯片所组成的电路正是CAN总线收发器,它是CAN控制器与物理总线之间的接口电路。