通信工程开题报告

　　开题报告
　　
　　一、选题的背景及意义目前国内大部分食堂售饭系统通信主要采用的还是RS-485总线，而由于RS-485总线是不支持竞争的采用“一主多丛”的方式，其存在运行效率低、高峰期易堵赛、通信及组网的灵活性不强、通信速度低和网络维护困难等缺陷。这就需要有一种实时通信能力更强的总线取代现在的RS-485总线。CAN（ControllerAreaNetwork）总线，又称控制器局域网，其性能价格比要比RS-485总线高得多。实际中大型食堂售饭系统对抗干扰能力和实时通信能力要求较高，但单次通信量都很小，且一般大型食堂售饭系统中有多个食堂，各营业网点也较为分散。而CAN总线灵活的组网特点完全可以解决这些问题。本设计主要是通过对CAN总线节点的设计，将节点运用到窗口机的硬件设置中，再利用节点将食堂售饭系统中的工作服务器、CAN中继器、发卡/充值机、挂失机、解挂机，窗口机等相联，并完成它们之间的通信。二、研究课题的学术动态（国内、国外）CAN总线，是Bosch公司在现代汽车技
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是网络上信息的接收和发送站。所谓CAN智能总线节点是由微处理器和可编程的CAN控制芯片组成。CAN总线系统智能节点的设计中：采用89C51作为节点的微处理器，在CAN总线通信接口中采用PHILIPS公司的SJA1000和82C250芯片。（SJA1000是独立CAN通信控制器，82C250为高性能CAN总线收发器。）智能节点电路主要由四部分构成：微控制器89C51、独立CAN通信控制器SJA1000、CAN总线收发器82C250和高速光电耦合器6N137。微处理器89C51负责SJA1000的初始化，通过控制SJA1000实现数据的接收和发送等通信任务。其中光电耦合器的使用是为了增强CAN总线节点的抗干扰能力。当89c51的P2.0为0时CPU片外存储器地址可选中SJA1000，CPU通过这些地址可对SJA1000执行相应的读/写操作。软件设计主要包括三大部分：CAN节点的初始化、报文发送和报文接收。通过这三部分编写CAN通信的一般应用程序。SJA1000的初始化只有在复位模式下才可以进行，初始化主要包括工作方式的设置、接收滤波方式的设置、接收屏蔽寄存器（AMR）和接收代码寄存器（ACR）设置、波特率参数设置和中断允许寄存器（IER）的设置。在完成SJA1000的初始化设置以后，SJA1000就可以回到工作状态，进行的常地通信任务。发送过程只需将待发送的数据按特定格式组合成一帧报文，送入SJA1000发送缓存区中，然后启动SJA1000发送即可。接收子程序比发送子程序复杂一些，可采用查询接收方式完成接收过程。在此基础上利用CAN总线将食堂售饭系统中的工作服务器、CAN中继器、窗口机、发卡/充值机、挂失机、解挂机等相联，并完成它们之间的通信。四、课题研究达到的结果及程度（实事求是的说明结论、建议及可继续的工作）设计完成后，窗口机中的通信控制器可通过CAN总线收发器接收CAN总线上的数据，供单片机读取，也可以将单片机送来的数据发送到CAN总线上。因为CAN总线的作用是通过其节点将系统中各部分相联，从而可以有效地完成窗口机与服务器之间一系列的通信任务。如当窗口机读到卡后，将卡号发给服务器，服务器受到卡号后，在数据库中查找到对应卡号的用户余额后将其返回给窗口机。窗口机接收到余额信息，一次营业操作完成后，窗口机将用户消费额返回给服务器，服务器再在数据库记录中完成更新。但由于时间的限制，且本设计的内容主要是售饭终端机，所以对系统中其他内容如中继器，服务器的软硬件设计没能做出具体的方案，希望日后能得到完善。还有基于CAN系统的可拓展性，建议可以多设置一些节点，把系统的设计扩展到整个校园营业点。五、技术经济指标分析本设计的内容主要是售饭终端机，课题完成后可以提高食堂售饭系统的抗干扰能力和实时通信能力，适合于单次通信量小的通信系统。可以大大提高食堂的管理水平和工作效率。设计中CAN总线系统节点应直接与窗口机相连，其硬件主要是由89C51单片机、SJA1000独立的CAN控制器、CAN总线收发器82C250和高速光电耦合器6N137等组成。在周立功CAN—bus器件报价中一般SJA1000在20多元，PCA82c250在十元左右，PHILIPS半导体单片机价格也在百元左右。加起来每个结点造价约为170元，且设计和应用都已推广。设计中根据需要窗口机的数量约为100台左右，其中除去CAN节点的费用，其中键盘价格约50元，单片机89c2051网上报价为10元，LED显屏为80元，MMM芯片10元左右，看门狗价格50元，EEPROM约10元，P89c54为20元左右。加上总的节点造价，每台窗口机价格约为300元，总计3万元。该窗口机投入使用后， ……（未完，全文共3927字，当前仅显示1984字，请阅读下面提示信息。收藏《通信工程开题报告》）