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基于ZYNQ-7020的CAN总线节点接口设计与实现

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物联网技术 2023年第1期13卷 56-59页

作者：方海伊豆海利冯源中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所陕西西安710119 空军工程大学基础部陕西西安710051

目前CAN总线在工业控制领域具有广泛的应用前景,针对其节点设备种类繁多、节点接口外围设计较为复杂的特点,在此采用市场上具有先进水平的Soc芯片—ZYNQ-7000系列作为CAN总线节点接口电路的主要控制器,并配合CAN总线收发器工作,实现具... 详细信息

目前CAN总线在工业控制领域具有广泛的应用前景,针对其节点设备种类繁多、节点接口外围设计较为复杂的特点,在此采用市场上具有先进水平的Soc芯片—ZYNQ-7000系列作为CAN总线节点接口电路的主要控制器,并配合CAN总线收发器工作,实现具有通用性的CAN总线节点接口设计。在利用ZYNQ-7020芯片进行CAN节点接口硬件设计的基础上,重点在ZYNQ-7020芯片的PL(Programmable Logic)系统上设计CAN总线控制器功能逻辑,并设计实现AXI通信用于CAN总线数据链路层与PS(Processing System)系统上的应用层交互,实现了CAN总线接口硬件设计简化,提高了接口设计的通用性。该系统可以根据总线节点设备要求在PS系统上移植Linux操作系统,运行不同的CAN总线驱动软件接口。

关键词： ZYNQ-7020芯片 AXI通信总线 CAN总线控制器接口设计 PS系统工业控制

面向机载机电管理系统的CAN应用层协议设计

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航空工程进展 2015年第2期6卷 252-260页

作者：冯源豆海利闫海明中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所西安710065 空军工程大学理学院西安710051

针对飞机机电综合管理系统的通信需求和控制策略,提出一种基于双通道和总线冗余的控制器局域网(CAN)的通信方法,以CAN2.0B协议为基础,制定CAN应用层通信协议。该协议完成报文结构设计,对每个功能段的含义和用法进行详细说明;系统各节点... 详细信息

针对飞机机电综合管理系统的通信需求和控制策略,提出一种基于双通道和总线冗余的控制器局域网(CAN)的通信方法,以CAN2.0B协议为基础,制定CAN应用层通信协议。该协议完成报文结构设计,对每个功能段的含义和用法进行详细说明;系统各节点采用双滤波器模式,实现点对点和广播通信功能。基于本协议成功搭建面向机电管理系统的CAN总线通信仿真验证环境,实际通信测试结果表明:该冗余CAN总线系统工作稳定、可靠,应用层协议具有总线负载抖动较小、通讯实时性和可靠性较高的特点。

关键词：机载机电综合管理系统应用层协议报文结构滤波器设置主时间帧次时间帧

基于CPLD的DSP与CAN控制器的接口设计与实现

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现代电子技术 2015年第8期38卷 66-69页

作者：冯源豆海利闫海明中国航空计算技术研究所陕西西安710119 空军工程大学理学院陕西西安710051

目前DSP处理器和CAN总线都在控制领域得到了广泛应用,在此以TMS320F2812 DSP处理器和独立的CAN控制器SJA1000为例,在分析DSP和SJA1000接口时序的基础上,采用CPLD有效地实现了两者之间数据和地址总线复用与非复用之间的转换和时序匹配。... 详细信息

目前DSP处理器和CAN总线都在控制领域得到了广泛应用,在此以TMS320F2812 DSP处理器和独立的CAN控制器SJA1000为例,在分析DSP和SJA1000接口时序的基础上,采用CPLD有效地实现了两者之间数据和地址总线复用与非复用之间的转换和时序匹配。同时希望对于其他微处理器与CAN控制器的接口电路设计可以提供一定的参考。

关键词： DSP CAN CPLD VHDL 哈佛结构

基于S12X系列双核单片机的Flexray-CAN总线网关的设计与实现

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现代电子技术 2019年第18期42卷 22-26,31页

作者：豆海利陈晓飞杨寒冯源空军工程大学基础部陕西西安710051 航空工业西安航空计算技术研究所陕西西安710065

采用集成外设协处理器XGATE内核的16位双核单片机MC9S12XEP100作为主控制器,设计并实现了可以连接2路CAN总线和1路双通道Flexray总线的Flexray-CAN网关.采用ADI公司的信号和电源隔离集成器件,在满足产品小型化、低功耗、低成本的基础上... 详细信息

采用集成外设协处理器XGATE内核的16位双核单片机MC9S12XEP100作为主控制器,设计并实现了可以连接2路CAN总线和1路双通道Flexray总线的Flexray-CAN网关.采用ADI公司的信号和电源隔离集成器件,在满足产品小型化、低功耗、低成本的基础上,实现了CAN和Flexray总线接口的电气隔离,增强了通信接口的抗干扰能力.通过双核处理技术来优化网关的处理流程,从而避免了各种外设中断与网关的协议处理和消息转发间的冲突.实际应用表明,系统运行稳定可靠,与传统的采用单处理器实现的网关相比,网关的数据吞吐能力和实时性得到了明显改善.

关键词：无人机 Flexray-CAN网关协处理器XGATE 双核单片机网关硬件设计电气隔离中断处理

基于FlexRay总线的无人机航电系统设计

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现代电子技术 2021年第23期44卷 13-17页

作者：豆海利空军工程大学基础部陕西西安710051

针对中小型无人机航电系统,选用具有时间触发特性的FlexRay总线作为系统通信总线,采用双通道冗余传输方式,保证了数据通信的实时性、稳定性和安全性。依据ASAAC统一架构标准和ARINC653结构设计方法,在对系统应用需求分析的基础上,设计... 详细信息

针对中小型无人机航电系统,选用具有时间触发特性的FlexRay总线作为系统通信总线,采用双通道冗余传输方式,保证了数据通信的实时性、稳定性和安全性。依据ASAAC统一架构标准和ARINC653结构设计方法,在对系统应用需求分析的基础上,设计出了综合化、网络统一化、具有蓝图配置的无人机先进航电系统架构,并通过集成配置平台,利用XML文件实现系统ICD的动态装载,能够支持系统管理、网络通信、时间同步、容错策略等功能。最后完成了系统半实物仿真实验,验证结果表明设计方案合理可行,该系统具有重构性、可扩展和健壮性,能够满足中小型无人机先进航电系统的应用要求,为未来新型分布式综合模块化航空电子系统的研究与设计提供了技术支持。

关键词：综合模块化航空电子无人机 FlexRay ARINC653 时间触发协议开放式系统架构系统健康管理蓝图配置

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一种总线通信模块的设计与实现

中国新通信 2021年第7期23卷 5-7页

作者：陈超豆海利冯源中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所空军工程大学基础部

本文提出了一种总线通信模块设计方案,该模块基于国产芯片设计,实现了1394总线的RN功能。模块集成了两路1394总线,在不增加总线调度复杂度的同时,提高通信可靠性。经过项目使用表明,模块功能、性能可靠,功耗低,实用性好,对机载网络发展... 详细信息

本文提出了一种总线通信模块设计方案,该模块基于国产芯片设计,实现了1394总线的RN功能。模块集成了两路1394总线,在不增加总线调度复杂度的同时,提高通信可靠性。经过项目使用表明,模块功能、性能可靠,功耗低,实用性好,对机载网络发展有重要意义。

关键词： 1394总线 RN

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CAN总线在航空领域应用的探讨

航空工程进展 2011年第2期2卷 231-235页

作者：冯源豆海利中国航空计算技术研究所西安710068 空军工程大学理学院西安710051

本文从Controller Area Network(CAN)总线的特点出发,通过将CAN总线与机载领域应用最成熟的1553B总线进行对比,分析了在航空领域,尤其是在航空机电系统中,局部采用CAN总线的可行性。然后从可靠性和实时性两个方面指出了CAN总线需要在机... 详细信息

本文从Controller Area Network(CAN)总线的特点出发,通过将CAN总线与机载领域应用最成熟的1553B总线进行对比,分析了在航空领域,尤其是在航空机电系统中,局部采用CAN总线的可行性。然后从可靠性和实时性两个方面指出了CAN总线需要在机载适应性上进行的改进。最后结合国外已经发布的CANaerospace和ARINC825协议,指出了在高层协议方面改进的要点,并简要介绍了在国外飞机上CANaero-space和ARINC825的应用实例。

关键词： CAN总线 1553B总线 CANaerospace ARINC825 机载数据总线

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混合式教学在高等数学中的探索与实践

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2021年第10期 219-221页

作者：豆海利冯军庆郭艳鹂空军工程大学基础部计算数学与军用仿真教研室陕西西安710051

线上线下混合式教学是当前教学模式改革的热点。本文结合《高等数学》课程,对混合式教学模式下的教学理念和目标、教学内容、教学过程、建立团队合作学习、考核方式等方面进行了探索和实践。

关键词：混合式教学模式教学设计团队合作学习效果评价

基于S12X系列双核单片机的CAN网关设计

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计算机测量与控制 2016年第1期24卷 191-195页

作者：冯源豆海利赵刚中国航空计算技术研究所西安710072 空军工程大学理学院西安710051

集成XGATE协处理器内核的S12XE系列双核单片机具有处理速度快、反应时间短、功耗低等优点,在嵌入式应用中具有独特优势和很好的应用前景;文章采用16位双核单片机MC9S12XEQ512作为主控制器,以集成信号和电源隔离功能的CAN收发器芯片ADM3... 详细信息

集成XGATE协处理器内核的S12XE系列双核单片机具有处理速度快、反应时间短、功耗低等优点,在嵌入式应用中具有独特优势和很好的应用前景;文章采用16位双核单片机MC9S12XEQ512作为主控制器,以集成信号和电源隔离功能的CAN收发器芯片ADM3053来实现CAN接口电路,设计并实现了一个可以连接3个CAN通信子网的CAN网关,有效实现了系统的小型化、低功耗、低成本;采用双核处理技术来优化CAN网关的处理流程,由协处理器XGATE来处理各种中断,S12X主CPU则专注于协议处理和消息转发;实际应用表明,系统运行稳定可靠,与传统的采用单处理器实现的CAN网关相比,系统的数据吞吐能力和实时性得到了明显改善。

关键词： CAN网关 S12X主CPU 协处理器XGATE 精简指令流软中断信号量