题目：CAN总线技术在模拟器信号采集中的应用

本课题基于CAN原理，采用了现场总线技术及单片机技术，对一直以来在模拟器信号采集中采用的直接通过数字I/O卡的方法进行了改进，使整个模拟器中信号采集与控制方法能够趋于简单化和通用化。该套系统的设计完成取得了巨大的经济效益，节约了大量研制和维护经费，提高了系统数据采集的可靠性及实时性。本课题完成的主要工作为：模拟器信号采集系统总体方案的制定，通过对系统信号进行分类，确定了系统中节点网络分布设计和节点的硬件结构设计。模拟器信号采集系统的硬件电路设计，包括数据采集电路设计和CAN总线通讯硬件电路设计。其中对系统可靠性的影响因素进行了分析，并提出了相应的解决方法。模拟器信号采集系统的软件设计，包括下位机各数据采集模块的软件设计流程、CAN总线通讯软件流程和上位机的监控软件设计流程及设计方法。对影响系统通讯稳定性的总线位定时参数和系统连接电缆长度的确定进行了分析，并进行了详细的计算。对于系统的设计进行了联调，通过理论数据和测试数据的比较进行了系统验证。本课题解决的主要难点问题为：在软件设计中融入了动态优先级提升算法，解决了系统对于实时性要求比较高的问题；在硬件电路设计中采用了光电隔离和数字滤波等技术，解决了系统在高电磁干扰环境下数据的可靠传输问题；对于系统设计中，影响CAN总线通讯可靠性的终端电阻分配和位定时参数设置等问题的分析和设计，解决了初期调试中遇到的总线通讯的难题。本文所提出的有关座舱信号采集系统仿真的技术方案通过实践证明是完全可行的，并具有技术上的先进性，对今后相关领域的工程实践也具有重要的参考借鉴价值。