基于嵌入式WinCE设备与LPC935单片机CAN通信设计

发布者:shmilyde最新更新时间:2018-02-27 来源: eefocus关键字:WinCE  LPC935  单片机  CAN通信 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

    随着信息技术的不断发展,嵌入式WinCE在工业控制领域中的应用越来越广泛。主要作为上位机的操作系统。LPC935单片机作为一款工业级的单片机芯片,广泛应用于各种工控设备。在许多复杂的应用场合,一个LPC935单片机是不可能满足需要的,需要多片LPC935单片机协同工作。此时,怎样实现多片LPC935单片机的通信就成为了设计的关键。以基于嵌入式WinCE设备为核心,代替传统的PC机,搭建CAN通信系统。结合嵌入式、单片机、网络通信技术的优点,将各个独立系统复杂的通信协议、数据格式进行统一的转化,实现系统之间的相互通信。将嵌入式WinCE与单片机结合起来将具有重要的实用价值和广阔的应用前景。


    1.硬件平台

    1)嵌入式WinCE采用周立功的TIPC-700作为硬件平台,主要的硬件资源有S3C2440A处理器,1路带隔离的CAN-bus接口;1路10/100M以太网接口;2个RS-232C串口等。根据核心硬件的要求,定制了所需的WinCE系统内核。在Visual Studio2005集成开发环境中编写应用程序。

    2)LPC935单片机是一款单片封装的微控制器,使用低成本的封装形式。它采用了高性能的处理器的处理结构,指令执行时间只需要2到4个时钟周期。6倍于标准80C51器件。它具有集成度高、外围设备丰富,2个4路输入的8位A/D转换器/DAC输出、2个模拟比较器、2个16位定时/.计数器和一个23位系统定时器、增强型UART和SPI通信端口。LPC935集成了许多系统级的功能,大大减少了元件的数目与电路板面积并降低系统的成本。所以在很多领域得到了广泛的应用。

    3)通过USB建立TIPC-700与PC机的ActiveSync连接,嵌入式WinCE与LPC935通过带隔离的CAN-bus接口进行通信。

    4)每块分板控制4个比色池,每个比色池上有3个检测通道,每块分板可以进行12通道检测,但是每个比色池一次只用使用一个通道进行检测,因此每块分板每次可以同时进行4通道检测,4块分板可以同时进行16通道检测,从而达到了多通道检测的目的,后面的通信协议正是基于此而设计的。

    2.嵌入式WinCE平台定制

    WinCE是一个32位、多线程、多任务的操作系统,采用了独立于通常的程序设计语言并且和Windows兼容的API的方式。WinCE有良好的通信能力、相当出色的图形用户界面。WinCE操作系统分为硬件层、OEM适配层、操作系统层、应用支持库、应用开发层、应用集成层。各层之间只能单向依赖或单向调用。从而使功能模块之间的调用关系更加清晰。为了使系统具有更好的可扩展性和更清晰的结构,WinCE系统往往需要定制。

    WinCE提供了一个工具PB(PlatformBuilder),是WinCE的主要集成开发环境,通过这个工具可以方便地根据不同的硬件,定制、裁剪出符合不同设计要求的WinCE操作系统。完整的WinCE操作系统包括以下内容:Bootloader、CPU初始化代码、驱动程序(键盘、鼠标、声卡、显卡、IDE、COM、USB)、用户界面接口、完成特定功能的应用程序。

    3.底板CAN设计

    底板采用的是主控芯片是LPC935,是一类自身并不能带有在片CAN的微控制器。但是它带有SPI接口,设计中就是用SPI接口加独立的CAN控制器(MCP2515)来实现CAN的功能。MCP2515作为CAN控制器,是一种独立的控制器,主要用于一般工业环境中的局域网络控制,完全支持CAN总线V2.0A/B技术规范。CAN收发器采用了TJA1050T,可以同时操作多个CAN网络,提供高达1Mb/s的传输速率。同时采用光电隔离提高系统的稳定性。用以实现底板与嵌入式WinCE设备的通信。

    4.CAN通信协议设计

    为了让嵌入式WinCE和多块LPC935单片机进行通信,关键是要有一个好的通信协议。包括对数据的形式、通信方式、传送速度、传送步骤、检错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定[5].由硬件平台的设计可以知道,每块分板控制着4个比色池,每个比色池可以设定3个检测通道,因此每块分板可以控制12个检测通道,并把它编号为1-12.但是每块分板每次只能从每个比色池的3个通道中选着1个通道进行检测,每次只能同时进行4通道的检测。整个系统可以同时进行16通道的检测。CAN通信报文传输的帧格式有含有11位标识符的标准帧和含有29位标识符的扩展帧。本设计采用了标准帧的格式进行CAN通信协议的设计。

    1)主板下传命令给分板时通信协议的设定

    标识符的设置:把11位标识符的高四位固定为1010,随后的2位为分板的编号(0-3),第7位设为0表示读取AD,设为1表示设置比色池LED发光强度,低四位设成检测通道(1-12),至此,11位标识符被设定好。

    数据域的设置:当第7位设为0时,数据部分为一个字节(小于16),表示检测项目,与标识符的低四位相同。分板在接收到时调整相应到相应的检测状态。当第7位设为1时,设置/校准发光管。标识符的低四位为检测通道,数据部分为3个字节。

    2)分板上传数据/命令给主板时通信协议的设定

    标识符的设置:11位中的高4为固定为1010,随后的2位为分板的编号(0-3),第7为为0,低四位设成检测通道(1-12)。

    数据域的设置:共8个字节

    分板上传命令时标识符与上传数据相同,数据部分为一个字节,当为“0x0b”表示按下了检测按键,当为“0x0A”表示对上次命令已经处理完成。

    波特率设定:设为50K.

    滤波设置:主板只对标识符高4位滤波,值为1010.

    分板只对标识符高6位滤波,值为1010XX,XX为分板编号0-3.

    例如要对一号分板的第一比色池的1号通道的检测项目进行检测:如已经校准,将标识符设置为10100000001,其后跟上相应设置的数据域,即可以对一号分板的第一比色池的1号通道的检测项目进行检测。如未校准,将标识符设置为10100010001,加上相应设置的数据域进行校准,校准候按照前面的步骤进行检测。同样1号通道上传数据/命令可以根据上面写好的通信协议进行操作。

    5.结论

    CAN通信最早应用于汽车领域,随着科技的发展,目前CAN通信在计算机控制系统中已经得到了广泛的应用,本文通过嵌入式WinCE与多块LPC935单片机底板CAN通信研究开发,综合了嵌入式、单片机及网络通信技术实现了多路CAN通信,达到了最初的设计目的。本文设计的通信协议经实践证明稳定可靠,保证了底板与WinCE控制板之间信息传输的实时性与准确性。提高了数据的准确率,减少了丢包率。本文所采用的技术在近距离控制,远程控制与工业控制领域具有重要的实用价值和广泛的应用前景。


关键字:WinCE  LPC935  单片机  CAN通信 引用地址:基于嵌入式WinCE设备与LPC935单片机CAN通信设计

上一篇:单片机多微机系统共享RAM电路
下一篇:基于MSP430系列微控制器串口通信时的波特率自动检测的实现

推荐阅读最新更新时间:2024-03-16 15:56

单片机为核心的温度检测仪的设计
0 引言 兰州大型的综合工程重离子加速器——冷却存储环(HIFRL-CSR)是国家科学重点工程之一,在其内部控制系统里存在着大量的测量温度的场合,这些场合依靠约束离子的行为发挥CSR主环中的磁场作用,在磁场中,这些带电粒子束有时处于聚焦状态,有时则处于传输状态,且磁场性能的好坏对束流品质有直接影响。 由于磁铁的温度与磁场性能及安全密切相关。磁铁的线圈中通过电流时,会产生很高的温度,因此,对其温度的测量是一项非常重要的工作。以MSP430F149为核心的温度检测仪基于此要求进行设计,并投入使用,是一款成本低并且性能良好的测温仪。 1 温度测量原理 1.1 温度测量的流程分析 在该设计中,测温范围应控制在20~70℃范围内,且测温精
[单片机]
基于单片机的接口转换设计及应用
论述了用AT89C51单片机控制Intel8251A和MC68488接口芯片来实现RS232C与通用接口总线GPIB(general-purpose interface bus)接口之间的转换设计,并将其应用到印制电路板程控探针定位设备中。 关键词:单片机,GPIB,RS232C,接口转换器   1引 言   在电子测量与仪器领域内,GPIB和RS232C属于应用较广泛的标准接口总线。GPIB适于建立自动测试系统(ATS),RS232C常用于数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间的联接。目前,已研制了许多专用大规模集成电路芯片来帮助设计者实现GPIB和RS232C接口,且这些芯片都与微处理器的内部总线相容。
[模拟电子]
基于<font color='red'>单片机</font>的接口转换设计及应用
51单片机ADC0809电压表(12864显示,程序 + 仿真)
51单片机ADC0809电压表(12864显示,程序 + 仿真)并口;0~5V先上图正常工作图 上图:最大电压值 上图渐变电压值(最大到最小) 这是仿真图,可以进行仿真 #include reg51.h #include LCD12864.h sbit OE=P3^6; sbit EOC=P3^7; sbit CLOCK=P3^0; sbit ST=P3^3; void Lcd12864_Display(); unsigned char dat = 0.000V ; unsigned int tmp; unsigned char adc; void main() { EA=1; ET0=1; T
[单片机]
51<font color='red'>单片机</font>ADC0809电压表(12864显示,程序 + 仿真)
STC89C52单片机对数字温度计显示系统的设计
机测量和控制技术在经济迅速发展的今天,已被广泛应用于人类生活中,如工业控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、等各个方面。而主控制器是每个控制系统不可或缺的部分,正因为单片机有体积小,重量轻,抗干扰能力强,环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,开发较为容易等优点,所以它是很多设计人员的首选控制器。而在人们的日常生活或工业生产中,经常要对温度进行检测及控制。在许多场合器材设备对温度的要求非常高,而传统的温度计反应速度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大,所以需要设计一种高精度的温度计。为了在很大程度上提高对温度的控制水平,因此以单片机为核心的温度采集与控制系统很有用研发和应用意义。本文研究了一个可以实时存储和显示当前的温度数据,
[单片机]
STC89C52<font color='red'>单片机</font>对数字温度计显示系统的设计
单片机的存储器、寄存器
单片机的存储器有程序存储器ROM与数据存储器RAM两种。 这两种存储器在使用上是严格区分的,不得混用。 程序存储器存放程序指令,以及常数,表格等;而数据存储器则存放缓冲数据。 MCS-51单片机存储器的结构共有3部分:一是程序存储器 二是内部数据存储器 三是外部数据存储器MCS-51单片机的存储器可分为5类:程序存储器、内部数据存储器、特殊功能寄存器、位地址空间、外部数据存储器 程序存储器   程序是控制计算机动作的一系列命令,单片机只认识由“0”和“1”代码构成的机器指令。如前述用助记符编写的命令MOV A,#20H,换成机器认识的代码74H、20H:(写成二进制就是01110100B和00100000B)。在单片机处理问
[单片机]
单片机学习笔记特殊功能寄存器
 21个特殊功能寄存器(52系列是26个)不连续地分布在128个字节的SFR存储空间中,地址空间为80H-FFH,在这片SFR空间中,包含有128个位地址空间,地址也是80H-FFH,但只有83个有效位地址,可对11个特殊功能寄存器的某些位作位寻址操作(这里介绍一个技巧:其地址能被8整除的都可以位寻址)。   在51单片机内部有一个CPU用来运算、控制,有四个并行I/O口,分别是P0、P1、P2、P3,有ROM,用来存放程序,有RAM,用来存放中间结果,此外还有定时/计数器,串行I/O口,中断系统,以及一个内部的时钟电路。在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的,被称之为特殊功能寄存器(SFR)。这样的特殊功能寄存器5
[单片机]
[单片机框架][bsp层][cx32l003][bsp_i2c] I2C/IIC硬件配置和使用
I2C 简介 I2C 是双线双向的串行总线,它为设备之间数据交换提供了一种简单高效的方法。I2C 标准是一个具有冲突检测机制和仲裁机制的真正意义上的多主机总线。它能防止两个或者多个主机在同时请求控制总线时发生数据冲突。 I2C 总线控制器,能满足 I2C 总线的各种规格并支持所有与 I2C 总线通信的传输模式。 I2C 总线使用连接设备的 SCL (串行时钟总线)和 SDA (串行数据总线)来传送信息。数据在主机与从机之间通过 SCL 时钟线控制在 SDA 数据线上实现一个字节一个字节的同步传输, 每个字节为 8位长度,一个 SCL 时钟脉冲传输一个数据位,数据由最高位 MSB 开始传输,每个传输字节后跟随一个应答位, 每
[单片机]
[<font color='red'>单片机</font>框架][bsp层][cx32l003][bsp_i2c] I2C/IIC硬件配置和使用
什么叫单片机
如果说单片机就是一个电脑你可能不会认可,其实它和我们用的电脑的在本质上没有区别,只是5步和100步的区别。单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全:它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机,排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和
[单片机]
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
设计资源 培训 开发板 精华推荐

最新单片机文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved