通信工程開題報告

　　開題報告
　　
　　一、選題的背景及意義目前國內(nèi)大部分食堂售飯系統(tǒng)通信主要采用的還是RS-485總線，而由于RS-485總線是不支持競爭的采用“一主多叢”的方式，其存在運行效率低、高峰期易堵賽、通信及組網(wǎng)的靈活性不強、通信速度低和網(wǎng)絡維護困難等缺陷。這就需要有一種實時通信能力更強的總線取代現(xiàn)在的RS-485總線。CAN（ControllerAreaNetwork）總線，又稱控制器局域網(wǎng)，其性能價格比要比RS-485總線高得多。實際中大型食堂售飯系統(tǒng)對抗干擾能力和實時通信能力要求較高，但單次通信量都很小，且一般大型食堂售飯系統(tǒng)中有多個食堂，各營業(yè)網(wǎng)點也較為分散。而CAN總線靈活的組網(wǎng)特點完全可以解決這些問題。本設計主要是通過對CAN總線節(jié)點的設計，將節(jié)點運用到窗口機的硬件設置中，再利用節(jié)點將食堂售飯系統(tǒng)中的工作服務器、CAN中繼器、發(fā)卡/充值機、掛失機、解掛機，窗口機等相聯(lián)，并完成它們之間的通信。二、研究課題的學術動態(tài)（國內(nèi)、國外）CAN總線，是Bosch公司在現(xiàn)代汽車技
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是網(wǎng)絡上信息的接收和發(fā)送站。所謂CAN智能總線節(jié)點是由微處理器和可編程的CAN控制芯片組成。CAN總線系統(tǒng)智能節(jié)點的設計中：采用89C51作為節(jié)點的微處理器，在CAN總線通信接口中采用PHILIPS公司的SJA1000和82C250芯片。（SJA1000是獨立CAN通信控制器，82C250為高性能CAN總線收發(fā)器。）智能節(jié)點電路主要由四部分構成：微控制器89C51、獨立CAN通信控制器SJA1000、CAN總線收發(fā)器82C250和高速光電耦合器6N137。微處理器89C51負責SJA1000的初始化，通過控制SJA1000實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務。其中光電耦合器的使用是為了增強CAN總線節(jié)點的抗干擾能力。當89c51的P2.0為0時CPU片外存儲器地址可選中SJA1000，CPU通過這些地址可對SJA1000執(zhí)行相應的讀/寫操作。軟件設計主要包括三大部分：CAN節(jié)點的初始化、報文發(fā)送和報文接收。通過這三部分編寫CAN通信的一般應用程序。SJA1000的初始化只有在復位模式下才可以進行，初始化主要包括工作方式的設置、接收濾波方式的設置、接收屏蔽寄存器（AMR）和接收代碼寄存器（ACR）設置、波特率參數(shù)設置和中斷允許寄存器（IER）的設置。在完成SJA1000的初始化設置以后，SJA1000就可以回到工作狀態(tài)，進行的常地通信任務。發(fā)送過程只需將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按特定格式組合成一幀報文，送入SJA1000發(fā)送緩存區(qū)中，然后啟動SJA1000發(fā)送即可。接收子程序比發(fā)送子程序復雜一些，可采用查詢接收方式完成接收過程。在此基礎上利用CAN總線將食堂售飯系統(tǒng)中的工作服務器、CAN中繼器、窗口機、發(fā)卡/充值機、掛失機、解掛機等相聯(lián)，并完成它們之間的通信。四、課題研究達到的結果及程度（實事求是的說明結論、建議及可繼續(xù)的工作）設計完成后，窗口機中的通信控制器可通過CAN總線收發(fā)器接收CAN總線上的數(shù)據(jù)，供單片機讀取，也可以將單片機送來的數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線上。因為CAN總線的作用是通過其節(jié)點將系統(tǒng)中各部分相聯(lián)，從而可以有效地完成窗口機與服務器之間一系列的通信任務。如當窗口機讀到卡后，將卡號發(fā)給服務器，服務器受到卡號后，在數(shù)據(jù)庫中查找到對應卡號的用戶余額后將其返回給窗口機。窗口機接收到余額信息，一次營業(yè)操作完成后，窗口機將用戶消費額返回給服務器，服務器再在數(shù)據(jù)庫記錄中完成更新。但由于時間的限制，且本設計的內(nèi)容主要是售飯終端機，所以對系統(tǒng)中其他內(nèi)容如中繼器，服務器的軟硬件設計沒能做出具體的方案，希望日后能得到完善。還有基于CAN系統(tǒng)的可拓展性，建議可以多設置一些節(jié)點，把系統(tǒng)的設計擴展到整個校園營業(yè)點。五、技術經(jīng)濟指標分析本設計的內(nèi)容主要是售飯終端機，課題完成后可以提高食堂售飯系統(tǒng)的抗干擾能力和實時通信能力，適合于單次通信量小的通信系統(tǒng)�？梢源蟠筇岣呤程玫墓芾硭胶凸ぷ餍�。設計中CAN總線系統(tǒng)節(jié)點應直接與窗口機相連，其硬件主要是由89C51單片機、SJA1000獨立的CAN控制器、CAN總線收發(fā)器82C250和高速光電耦合器6N137等組成。在周立功CAN—bus器件報價中一般SJA1000在20多元，PCA82c250在十元左右，PHILIPS半導體單片機價格也在百元左右。加起來每個結點造價約為170元，且設計和應用都已推廣。設計中根據(jù)需要窗口機的數(shù)量約為100臺左右，其中除去CAN節(jié)點的費用，其中鍵盤價格約50元，單片機89c2051網(wǎng)上報價為10元，LED顯屏為80元，MMM芯片10元左右，看門狗價格50元，EEPROM約10元，P89c54為20元左右。加上總的節(jié)點造價，每臺窗口機價格約為300元，總計3萬元。該窗口機投入使用后， ……（未完，全文共3927字，當前僅顯示1984字，請閱讀下面提示信息。收藏《通信工程開題報告》）