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随着拖拉机和自走式农业机械向信息化、网络化方向发展,ISO11783作为农林机械和拖拉机串行控制和数据通信的网络总线协议标准已成为当前农业现代化发展应用的一个重要方向。本课题以标准中第6部分所定义的虚拟终端作为研究对象,开展该产品的设计与开发工作。
本文首先在ISO11783相关标准的基础上,对虚拟终端的功能要求、技术规范以及工作原理进行分析,确定虚拟终端与其它ECU节点之间需要交互的对象池的传输过程,对系统框架进行总体规划和设计。其次对总线消息传输格式及传输方法进行研究,分析CAN总线通信的位定时配置参数,实现虚拟终端总线通信功能。然后利用DSP TMS320F2812丰富的片内外部设备构建虚拟终端硬件平台,主要包括最小系统、人机接口、总线通信和存储器扩展等几个功能模块,并采取了抗干扰措施,增强系统的可靠性。由于DSP具有高速数据处理能力,能够保证总线消息响应处理的快速性,因此可提高系统的工作效率。接着在DSP集成开发环境下对虚拟终端软件进行开发,包括消息处理、键盘扫描、串口通信、对象池存储解析以及显示控制程序等。并针对对象池在虚拟终端中的存储与解析难点,设计了指针式的数据存储结构,从而方便对不同工作组对象池中数据对象的查找和处理。总体程序采用模块化设计,并通过C语言与汇编语言相结合的方法来实现,使其具有可读性强、调试方便、易于维护和升级等优点。最后制作出了样机,并与ECU仿真节点进行了联机测试,结果表明所开发的虚拟终端能够满足其基本功能要求,且工作稳定可靠,达到了预期效果。
本课题作为车辆总线系统发展研究的一个有益探索,完成了虚拟终端样机的设计制造和主要功能软件开发,为实际装车应用奠定了基础。