● 摘要
CAN(Controller Area Network,控制器局域网)总线由于其优越的性能在航天领域得到了应用,但是在现有技术条件下,具有多通道、低成本特点的针对遵循特定应用层协议报文测试设备有待开发。本课题设计了一个多通道CAN总线测试系统,采用上下位机架构,实现了对双余度冗余式CAN总线网络上传输报文的协议测试、时序分析和波形测量功能。本论文完成的工作主要有:
1、根据功能需求,提炼了多通道CAN总线测试仪的总体设计目标,通过对比分析确立了总体硬件架构和硬件选型。
2、按照模块化设计方法,搭建了多通道CAN总线测试仪的软件框架,上位机软件基于多线程技术实现报文的接收、测试、显示和存储功能,下位机实现报文原始物理信号的采集、存储和传输功能,上位机和下位机通过TCP/IP协议进行数据交互。
3、设计了数据采集卡和USB-CAN接口卡的同步触发电路,并利用CPLD开发板实现了同步触发逻辑。
4、利用现有硬件搭建了多通道CAN总线测试仪的测试平台,对测试仪的相关功能进行验证。
结果表明,设计的多通道CAN总线测试仪能够按照预先定义的应用层协议对报文数据进行测试,提供一个透明的窗口来观测整个网络的运行状况,对CAN总线网络进行可靠的实时监控。
关键词:CAN总线;多通道;协议测试;时序分析;波形测量