針對紡織機電子送經和卷取係統的數據傳輸效率低等問題，設計了一套基於CAN總線的送經和卷取的係統，該係統以CAN總線為通信方式，利用ARM主控製器
，設計了電子送經和卷取係統的CAN總線通信硬件電路和相關軟件，實現了主控結點與卷取驅動器和送經驅動器的高效通信

，結果表明了該方法的有效性和可靠性。

電(dian)子(zi)送(song)經(jing)卷(juan)取(qu)係(xi)統(tong)是(shi)紡(fang)織(zhi)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)環(huan)節(jie)，其(qi)控(kong)製(zhi)性(xing)能(neng)的(de)優(you)劣(lie)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)著(zhe)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)及(ji)織(zhi)機(ji)的(de)效(xiao)率(lv)。然(ran)而(er)，通(tong)信(xin)又(you)是(shi)該(gai)係(xi)統(tong)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)，使(shi)得(de)電(dian)子(zi)送(song)經(jing)卷(juan)取(qu)係(xi)統(tong)通(tong)信(xin)的(de)設(she)計(ji)受(shou)到(dao)國(guo)內(nei)外(wai)紡(fang)織(zhi)公(gong)司(si)(德國的百格拉
，意大利的舒美特等公司)的高度重視
，提出了多種設計方案。然而，中國用戶仍然麵臨著劍杆織機送經和卷取係統的價格昂貴
、操作複雜，數據傳輸效率低等問題。

CAN(控製器局域網)總線是一種有效支持分布式控製和實時控製的串行通信網絡，與其它通訊相比，其數據通信具有突出的靈活性和可靠性。ARMkongzhiqikeyimanzuyibandegongyekongzhidexuyao，qijuyoujianshaoxitongyingjianshejidefuzaduhexingjiabigaodengyoudianerdedaoguangfanyingyong。yinci
，zhenduiguoneidianzisongjingjuanquxitongshujuchuanshulvdiheguowaixitongjiageangguiwenti
，benwencaiyongARM公司的ARM7一UPC2194和Philips公司的PCA82C250為核心器件，研製開發了一種基於ARM芯片作為主控製器，CAN總線為通信方式的嵌入式電子送經卷取係統，該係統具有響應速度快、傳輸效率高等優點。

1 送經卷取係統的總體設計

根據技術及經濟需求，本設計選取ARM7-LPC2194為主控製器，作為CAN網絡節點控製器，(其中LPC2194內部集成有四路CAN控製器而不必外接CAN控製器)
，應用CAN總線技術和接口電路，實現了節點間的高效數據交換和傳輸。係統總體框圖如圖1所示。

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2.1 係統CAN總線的實現

送經卷取係統主要由內部集成有四路CAN控製器的ARM7-LPC2194芯片
、光電隔離器TLP2631

、CAN收發器PCA82C250及送經卷取驅動器等元件組成

，其結構如圖2所示。

本設計分別將協議控製器通過串行數據輸出線TX和串行數據輸入線RX連接到光電隔離器TLP2631的3管腳和7管腳
，實現了光電隔離。利用CAN收發器。PCA82C250將從光電隔離器TLP2631輸出的差動的總線信號轉換成邏輯信號電平並在RxD輸出，接收到的串行數據通過與總線電纜相連的差動發送和接收總線終端CANH和CANL將數據送到總線協議控製器譯碼，完成了普通電平到顯
、隱性電平的傳輸。CAN總線獲取顯

、隱性電平後，再經過PCA82C250和光電耦合器TLP2631將數據傳輸給送經驅動器、卷取驅動器的CAN接收端口，從而實現了基於CAN總線的數據傳輸。

2.2 係統抗幹擾的設計

信號數據傳輸過程中

，存在著擾動
，為此本設計采取以下措施來克服幹擾的影響：

1)為了滿足光電隔離的要求
，本設計在協議控製器和CAN收發器之間加入了TLP2631光電隔離器，有效地抑製了傳輸線中由於耦合電容、電感造成的幹擾
，實現了不同電平的轉換。

2)為了匹配數據總線的阻抗和提高數據傳輸的抗幹擾能力，在CAN總線終端的兩端加有兩個120 Ω總線阻抗匹配電阻。若不接這兩個電阻，有時甚至無法通信。采用屏蔽雙絞線以減少現場環境對結點的幹擾。

3 係統的軟件設計

送經卷取係統的軟件設計是實現數據高效通信的關鍵，本文的軟件部分主要由數據采集程序和CAN總線通信程序設計兩部分組成。其中數據采集程序可參考文獻，本文重點論述CAN通訊程序的設計。

3.1 開發環境

軟件開發環境，選用ADS1.2集成開發環境，ADS是ARM微控製器集成開發工具。ADS1.2支持ARM10之前所有ARM係列
，支持軟件調試及JTAG硬件仿真調試，支持彙編語言
、C/C++源程序;具有編譯效率高
、係統庫功能強等特點;可以在WINDOWS 98
、WINDOWS XP
、WINDOWS 2000上運行。

3.2 CAN總線通信主程序的設計

本程序采用模塊化結構，來實現各結點間的通信。程序首先對CAN控製器函數初始化，其次檢測是否有接收幀和數據異常，實現數據的接收和發送。從而完成ARM芯片啟動代碼的編碼

，其結構如圖3所示。然後，主程序通過調用CAN啟動驅動程序提供的接口，便可實現數據的有效傳輸。

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3.3 CAN控製器函數初始化

CAN控製器初始化

，主要是完成總線的參數設置，其主要包括硬件使能
、寄存器複位
、波特率及驗收濾波器的工作方式等設置
，其結構如圖4所示。

硬件使能是通過寄存器來控製多路開關並使其與CAN控製器連接，因為CAN的某些寄存器必須在軟複位狀態下讀寫
，所以一定要進行軟件複位。

3.4 數據接收子程序

jieshoushujukecaiyongzhaxunfangshihuozhongduanfangshi，benwencaiyongshujuzhaxunfangshi，wanchengzichengxudesheji，liyongpanglulvboqi，tongguozhaxunjieshoushujucunchukongjian
，panduanshifoujieshouxinxijicunqi
、標識符寄存器
、數據寄存器的RX幀zhen。由you於yu接jie收shou緩huan衝chong區qu的de容rong量liang不bu大da，所suo以yi接jie收shou緩huan衝chong區qu接jie收shou幀zhen，必bi須xu立li即ji進jin入ru環huan形xing接jie收shou緩huan衝chong區qu，然ran後hou再zai對dui環huan形xing接jie收shou緩huan衝chong區qu裏li的de信xin息xi進jin行xing分fen類lei處chu理li。

3.5 發送子程序

總線將采集到的數據(Tx幀信息寄存器


、Tx標識符寄存器、Tx數據寄存器A
、Tx數據寄存器B)經過打包成符合發送幀格式的數據後
，通過調用發送數據函數進行數據的發送。程序首先檢查LPC2194的3個發送緩衝區和總線的空閑空間
，通過查詢CANSR的TCS位，將幀傳到總線，結構如圖5所示。

結語

本文設計了一種基於ARM7的紡織機送經和卷取係統，利用性價比高的主控器ARM7-LPC2194
、CAN接收器PCA82C250和光電耦合器TLP2631，實(shi)現(xian)了(le)送(song)經(jing)卷(juan)取(qu)係(xi)統(tong)總(zong)線(xian)的(de)網(wang)絡(luo)節(jie)點(dian)設(she)計(ji)，較(jiao)好(hao)地(di)解(jie)決(jue)了(le)紡(fang)織(zhi)機(ji)的(de)電(dian)子(zi)送(song)經(jing)和(he)卷(juan)曲(qu)係(xi)統(tong)的(de)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)問(wen)題(ti)，該(gai)係(xi)統(tong)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)，具(ju)有(you)高(gao)效(xiao)的(de)通(tong)信(xin)率(lv)和(he)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)。

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