通信工程開(kāi)題報(bào)告

　　開(kāi)題報(bào)告
　　
　　一、選題的背景及意義目前國(guó)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(jìng)爭(zhēng)的采用“一主多叢”的方式，其存在運(yùn)行效率低、高峰期易堵賽、通信及組網(wǎng)的靈活性不強(qiáng)、通信速度低和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)困難等缺陷。這就需要有一種實(shí)時(shí)通信能力更強(qiáng)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(jià)格比要比RS-485總線高得多。實(shí)際中大型食堂售飯系統(tǒng)對(duì)抗干擾能力和實(shí)時(shí)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(gè)食堂，各營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)也較為分散。而CAN總線靈活的組網(wǎng)特點(diǎn)完全可以解決這些問(wèn)題。本設(shè)計(jì)主要是通過(guò)對(duì)CAN總線節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，將節(jié)點(diǎn)運(yùn)用到窗口機(jī)的硬件設(shè)置中，再利用節(jié)點(diǎn)將食堂售飯系統(tǒng)中的工作服務(wù)器、CAN中繼器、發(fā)卡/充值機(jī)、掛失機(jī)、解掛機(jī)，窗口機(jī)等相聯(lián)，并完成它們之間的通信。二、研究課題的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)（國(guó)內(nèi)、國(guó)外）CAN總線，是Bosch公司在現(xiàn)代汽車技
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是網(wǎng)絡(luò)上信息的接收和發(fā)送站。所謂CAN智能總線節(jié)點(diǎn)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(diǎn)的設(shè)計(jì)中：采用89C51作為節(jié)點(diǎn)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(dú)立CAN通信控制器，82C250為高性能CAN總線收發(fā)器。）智能節(jié)點(diǎn)電路主要由四部分構(gòu)成：微控制器89C51、獨(dú)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(fù)責(zé)SJA1000的初始化，通過(guò)控制SJA1000實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)。其中光電耦合器的使用是為了增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力。當(dāng)89c51的P2.0為0時(shí)CPU片外存儲(chǔ)器地址可選中SJA1000，CPU通過(guò)這些地址可對(duì)SJA1000執(zhí)行相應(yīng)的讀/寫操作。軟件設(shè)計(jì)主要包括三大部分：CAN節(jié)點(diǎn)的初始化、報(bào)文發(fā)送和報(bào)文接收。通過(guò)這三部分編寫CAN通信的一般應(yīng)用程序。SJA1000的初始化只有在復(fù)位模式下才可以進(jìn)行，初始化主要包括工作方式的設(shè)置、接收濾波方式的設(shè)置、接收屏蔽寄存器（AMR）和接收代碼寄存器（ACR）設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置和中斷允許寄存器（IER）的設(shè)置。在完成SJA1000的初始化設(shè)置以后，SJA1000就可以回到工作狀態(tài)，進(jìn)行的常地通信任務(wù)。發(fā)送過(guò)程只需將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按特定格式組合成一幀報(bào)文，送入SJA1000發(fā)送緩存區(qū)中，然后啟動(dòng)SJA1000發(fā)送即可。接收子程序比發(fā)送子程序復(fù)雜一些，可采用查詢接收方式完成接收過(guò)程。在此基礎(chǔ)上利用CAN總線將食堂售飯系統(tǒng)中的工作服務(wù)器、CAN中繼器、窗口機(jī)、發(fā)卡/充值機(jī)、掛失機(jī)、解掛機(jī)等相聯(lián)，并完成它們之間的通信。四、課題研究達(dá)到的結(jié)果及程度（實(shí)事求是的說(shuō)明結(jié)論、建議及可繼續(xù)的工作）設(shè)計(jì)完成后，窗口機(jī)中的通信控制器可通過(guò)CAN總線收發(fā)器接收CAN總線上的數(shù)據(jù)，供單片機(jī)讀取，也可以將單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線上。因?yàn)镃AN總線的作用是通過(guò)其節(jié)點(diǎn)將系統(tǒng)中各部分相聯(lián)，從而可以有效地完成窗口機(jī)與服務(wù)器之間一系列的通信任務(wù)。如當(dāng)窗口機(jī)讀到卡后，將卡號(hào)發(fā)給服務(wù)器，服務(wù)器受到卡號(hào)后，在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找到對(duì)應(yīng)卡號(hào)的用戶余額后將其返回給窗口機(jī)。窗口機(jī)接收到余額信息，一次營(yíng)業(yè)操作完成后，窗口機(jī)將用戶消費(fèi)額返回給服務(wù)器，服務(wù)器再在數(shù)據(jù)庫(kù)記錄中完成更新。但由于時(shí)間的限制，且本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是售飯終端機(jī)，所以對(duì)系統(tǒng)中其他內(nèi)容如中繼器，服務(wù)器的軟硬件設(shè)計(jì)沒(méi)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(shè)置一些節(jié)點(diǎn)，把系統(tǒng)的設(shè)計(jì)擴(kuò)展到整個(gè)校園營(yíng)業(yè)點(diǎn)。五、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是售飯終端機(jī)，課題完成后可以提高食堂售飯系統(tǒng)的抗干擾能力和實(shí)時(shí)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(shè)計(jì)中CAN總線系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)直接與窗口機(jī)相連，其硬件主要是由89C51單片機(jī)、SJA1000獨(dú)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(bào)價(jià)中一般SJA1000在20多元，PCA82c250在十元左右，PHILIPS半導(dǎo)體單片機(jī)價(jià)格也在百元左右。加起來(lái)每個(gè)結(jié)點(diǎn)造價(jià)約為170元，且設(shè)計(jì)和應(yīng)用都已推廣。設(shè)計(jì)中根據(jù)需要窗口機(jī)的數(shù)量約為100臺(tái)左右，其中除去CAN節(jié)點(diǎn)的費(fèi)用，其中鍵盤價(jià)格約50元，單片機(jī)89c2051網(wǎng)上報(bào)價(jià)為10元，LED顯屏為80元，MMM芯片10元左右，看門狗價(jià)格50元，EEPROM約10元，P89c54為20元左右。加上總的節(jié)點(diǎn)造價(jià)，每臺(tái)窗口機(jī)價(jià)格約為300元，總計(jì)3萬(wàn)元。該窗口機(jī)投入使用后， ……（未完，全文共3927字，當(dāng)前僅顯示1984字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《通信工程開(kāi)題報(bào)告》）