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can总线毕业论文开题陈述

时刻:2018-04-19 来历:不知道 作者:uedbet首页 本文字数:5350字
  现在世界上还没有以光纤为传输介质的CAN总线物理层规范。提出了一种以光纤为传输介质的CAN总线集线器和依据该集线器的组网办法。在总结了双绞线介质CAN总线物理层3个特色的根底上,详细评论了该集线器的作业原理和规划办法。以下是咱们收拾的can总线毕业论文开题陈述,供你参阅学习。
  
  标题:一款DSP中CAN总线操控器的研讨与规划
  
  一、课题研讨布景与含义
  
  数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)是一种适用于实时快速地处理数字信号的微处理器。跟着集成电路技能和信息技能的飞速开展,现代DSP芯片运用规模越来越广,功用也越来越强壮,芯片复杂度也急剧添加。将很多外设器材集成在一个体系内现已成为一种趋势,它不仅可以减缩本钱,削减体系面积,使体系更为轻盈、便利,而且也可以进步体系内数据的沟通速率,进步芯片功用。在工业操控范畴,核算机体系需求高速地对加工指令做出反响,使机床作业在亚微米级的线性移动精度,高速处理并核算电机的移动量。
  
  DSP的数据吞吐才能高达数十MIPS,一起其周期短至几十纳秒,所以DSP芯片运用于工业操控方面就显得称心如意。此刻急需寻觅一种安全牢靠的数据传输协议,实时快速地传输这些指令与数据。这时,在现场总线的运用上,CAN总线凭仗其优胜的特色逐步兴起,成为了运用最广泛的现场总线之一,二者结组成为必定。
  
  操控器局域网络(Controller Area Network, CAN)模块作为DSP芯片的一个重要集成外设,是用于CAN总线实时通讯的总线操控器,为DSP在工业操控范畴开辟了一方六合。
  
  CAN总线是一种实时的异步串行通讯网络,其支撑多主机通讯,也便是说一条总线上可以挂多个主机进行通讯。CAN总线具有许多优胜的特色,包含:传输速率快,传达间隔远,总线使用率高,抗干扰性强等。
  
  因而,将CAN总线操控器嵌入到数字信号处理器芯片中,把高运算速度的DSP内核和CAN总线技能相结合,可以进步数据传输的牢靠性,增强DSP的体系功用,是一种很有价值的通讯体系构成计划。
  
  二、开展与现状
  
  在DSP呈现之前,数字信号处理只能依托微处理器来完结,可是微处理器的运算速度无法满意冗杂信息的实时高速的运算要求。到了上世纪70年代,依据数字信号处理的理论根底,呈现了一些由分立元件树立的DSP体系,但仅限于军事和国防范畴。到了80年代,跟着大规模集成电路技能和半导体技能的开展,第一代DSP芯片TMS32010诞生,其具有独立的硬件乘法器,速度比较于微处理器快了几十倍,而且在语音组成,编码译码中得到了广泛运用。经过了多年的开展,DSP芯片不断更新换代,现在的DSP归于第5代产品,比较于前几代DSP芯片,其功用和体系集成度大大进步。高速运算的DSP内核与丰厚的片内外设被集成在一块DSP芯片上,使其敏捷在各个范畴大显神通,并逐步渗透到人们的日常日子之中。现在DSP现已成为通讯,核算机,消费类电子,工业操控等范畴的根底器材。
  
  CAN总线简直和第一代DSP芯片一起诞生,可是在适当一段时刻里,二者开展彼此独立。
  
  CAN总线开始呈现在上世纪80年代末的轿车工业里,intel公司,奔跑公司和德国柏林工业大学参加研制,首要用于给轿车环境中的很多仪器外表和操控设备进行通讯。经过多年的修正和完善,现在CAN总线协议开展到CAN2.0版别,成为了ISO世界规范化的串行通讯协议。关于CAN总线操控器芯片的研讨也在不断的开展,1987年,intel公司研制了首枚CAN操控器芯片82526,这是CAN协议的第一个硬件完结。随后飞利浦半导体业研制了其CAN操控器芯片82C200.
  
  现在对CAN总线芯片的研讨现已不再局限于单一芯片的研制,而是把一切的功用都集成在一块芯片上完结一个完好的ECU的功用。国外的一些集成电路制造厂商(如Intel,NXP,Siemens,TI等)纷繁推出CAN总线接口芯片和微处理器芯片,而且正在逐步形成各自的系列产品。运用比较广泛的有NXP公司的LPC2000系列的ARM微操控器,TI公司的C2000系列的DSP芯片等。CAN总线操控器和DSP芯片的结合也是适应商场的趋势。
  
  TI公司的C2000系列DSP便是首要用于工业操控范畴的产品。其CAN操控器为DSP供给了完好的CAN2.0B协议,削减了通讯时CPU的开支,为DSP数据传输供给了牢靠的保证。
  
  二者的结合,很快为TI公司赢得了可观的收益,据报道,TI公司仅一款C28系列的DSP芯片,一年就能在我国大陆商场出售几十亿人民币。
  
  当时,我国DSP技能首要倾向于运用范畴,国内可以自主规划DSP芯片的公司屈指可数,即便如此,规划出的DSP芯片也大多面向低端商场,缺少中心竞争力。
  
  现在,进入工业4.0年代,规划一款国产内嵌CAN总线操控器的DSP芯片显得含义严重。
  
  三、课题介绍
  

  本课题来历于实习公司的一款运用于工业操控范畴的DSP芯片ADP16项目,其间CAN总线操控器是该DSP芯片的重要集成外设。
  
  ADP16是一款16位定点低功耗的DSP芯片,装备了丰厚的片内外设和片内存储器,其最高频率可达100 MHz.
  
  ADP16 DSP芯片选用的是哈佛总线结构,核内运用6组总线,可以一起拜访数据空间和程序空间。
  
  ADP16支撑100多条指令和多种寻址办法,包含当即数寻址、直接寻址和直接寻址,指令运转选用四级流水线的办法,包含取址、译码、取操作数和履行。它的外设总线被映射到数据存储空间,经过一个体系接口模块和数据总线衔接,所以,可以操作数据存储空间的指令一般也可以操作外设寄存器。
  
  ADP16DSP的外设包含事情办理器(EV),模数转换器(ADC),看门狗守时器(WD),还有三个用于DSP与外部进行通讯的外设:串行外设接口(SPI),串行通讯接口(SCI)和CAN总线操控器。本文首要针对ADP16 DSP的CAN总线操控器进行研讨和规划。
  
  关于一款运用于工业操控范畴的DSP芯片而言,CAN总线操控器发挥着无足轻重的效果。相关于DSP中的其他通讯外设:SPI和SCI,CAN总线操控器也有其共同的优势。三者同为串行通讯接口,SCI选用异步的一对一的全双工通讯,SPI选用同步一对多的全双工通讯,CAN是异步的多对多的通讯办法,而且不需求从机地址,数据传达速度快,传输愈加安全安稳。本规划中的CAN总线操控器是一个16位的DSP外设模块,依据功用需求剖析,具有以下特性:彻底支撑CAN2.0B协议;可编程中止装备;可编程总线唤醒功用;可装备通讯波特率,最大的通讯波特率可以到达1 Mpbs;主动回复长途恳求;供给6个邮箱用来存储发送和接纳的数据;发现过错或许失掉总线裁守时可以主动从头发送;能运转在自测验办法。
  
  四、提纲
  
  第1章 序言
  
  1.1课题研讨布景与含义
  
  1.2开展与现状
  
  1.3课题介绍
  
  1.4研讨内容
  
  1.5论文结构
  
  第2章CAN总线协议研讨
  
  2.1 CAN总线的基本概念
  
  2.2 CAN的分层结构
  
  2.3 CAN总线的帧格局与类型
  
  2.3.1数据帧
  
  2.3.2长途帧
  
  2.3.3过错帧
  
  2.3.4过载帧
  
  2.3.5帧间空间
  
  2.3.6位裁定
  
  2.4 CAN总线位守时和同步机制
  
  2.4.1位守时
  
  2.4.2同步机制
  
  2.5 CAN总线过错处理
  
  2.5.1过错类型
  
  2.5.2过错处理
  
  2.6本章小结
  
  第3章DSP中CAN总线操控器的规划与仿真
  
  3.1 CAN操控器的全体规划
  
  3.1.1 DSP内嵌CAN操控器的结构
  
  3.1.2 DSP内嵌CAN操控器的结构
  
  3.2 CAN操控器的全体规划
  
  3.2.1 CAN寄存器功用界说
  
  3.2.2寄存器读写规划与仿真
  
  3.3 CAN操控器的邮箱接口电路规划
  
  3.3.1邮箱RAM接口电路
  
  3.3.2邮箱RAM接口电路
  
  3.4位时序逻辑模块规划
  
  3.4.1位装备寄存器(BCRn)
  
  3.4.2位守时状态机规划与仿真
  
  3.4.3发送点和采样点
  
  3.4.4同步机制规划
  
  3.5位比特流处理器模块规划
  
  3.5.1主操控状态机
  
  3.5.2数据接纳状态机
  
  3.5.3数据发送
  
  3.5.4位填充模块
  
  3.5.5循环冗余校验模块
  
  3.5.6过错办理模块
  
  3.6接纳滤波模块规划
  
  3.7 CAN外设中止规划
  
  3.8本章小结
  
  第4章DSP中CAN操控器的体系级验证
  
  4.1 DSP体系验证渠道树立
  
  4.1.1 DSP引脚装备
  
  4.1.2 DSP模仿电路和存储器建模
  
  4.1.3 DSP的软件仿真环境
  
  4.2 CAN测验程序规划
  
  4.3 DSP中CAN操控器的体系仿真
  
  4.4本章小结
  
  第5章DSP中CAN操控器的后端规划
  
  5.1 CAN操控器的逻辑归纳
  
  5.1.1逻辑归纳概述
  
  5.1.2逻辑归纳进程
  
  5.2 CAN操控器静态时序剖析
  
  5.2.1静态时序剖析概述
  
  5.2.2静态时序剖析
  
  5.3 DSP的布局布线
  
  5.4本章小结
  
  第6章 总结
  
  参阅文献
  
  称谢
  
  五、研讨内容
  

  本文环绕ADP16 DSP的CAN总线操控器打开了详细的研讨和规划,完结了满意规划标准的CAN总线操控器,而且在180 nm工艺上完结了体系规划。本课题首要从以下几个方面打开作业:
  
  1.模块的规划与仿真
  
  对DSP的CAN总线操控器外设的全体结构按功用模块进行区分,清晰各个模块的输入输出衔接办法,使用Verilog HDL硬件描绘言语进行行为级的模块描绘,并创立相应的测验鼓励,分模块进行功用仿真验证。
  
  2.体系仿真与验证
  
  完结模块级的规划和仿真后,就需求将CAN总线操控器搭载于ADP16 DSP体系中,树立体系级仿真验证渠道,在DSP片内存储器中读入C言语或汇编言语编写的CAN外设运用程序进行DSP体系级的功用验证。
  
  3.后端规划与完结
  
  运用逻辑归纳东西,树立电路的时序束缚,编写归纳脚本,生成归纳后的门级网表,并运用相关EDA东西进行时序剖析和网表的办法验证,然后依照数字后端规划流程,进行静态时序剖析,布局布线等完结体系规划。
  
  六、论文结构
  
  下面将本规区分为六个部分进行介绍,各章节内容组织如下:
  
  第1章简略介绍了课题的研讨布景,说明晰CAN总线操控器作为DSP外设的重要含义,剖析了CAN总线操控器模块的详细功用。然后介绍了论文的首要作业和文章结构。
  
  第2章剖析了CAN2.0B总线协议的基本内容,为后续研讨和规划供给理论根底。
  
  第3章说明晰ADP16 DSP中CAN总线操控器的规划思路。首要确认了CAN操控器的全体结构,再选用自顶向下的办法分模块进行规划,并经过仿真验证。
  
  第4章叙述了CAN总线操控器在ADP16 DSP体系中的验证办法。
  
  第5章介绍了数字后端的规划流程,要点介绍了DSP中CAN操控器的逻辑归纳,静态时序剖析和布局布线的东西和办法。
  
  最终对本论文进行了总结,对规划进行了评价,指出了规划的缺乏和后续的作业。
  
  七、进展组织
  

  20XX年11月01日-11月07日 论文选题、
  
  20XX年11月08日-11月20日 开始搜集毕业论文相关材料,填写《任务书》
  
  20XX年11月26日-11月30日 进一步了解毕业论文材料,编撰开题陈述
  
  20XX年12月10日-12月19日 确认并上交开题陈述    20XX年01月04日-02月15日 完结毕业论文初稿,上交指导老师
  
  20XX年02月16日-02月20日 完结论文修正作业
  
  20XX年02月21日-03月20日 定稿、打印、装订
  
  20XX年03月21日-04月10日 论文答辩
  
  八、参阅文献
   
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