Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ задания на ВКР. Изучение архитектурных особенностей
интерфейса CAN и процессов взаимодействия микроконтроллеров в структуре CAN-сетей 5
1.1 Основные характеристики протокола 5
1.2 Информационная маршрутизация 6
1.3 Подключение устройств к CAN-шине 8
1.4 Применение CAN 8
1.5 Выводы к разделу 10
2 Анализ существующих программных продуктов разработки ПО для
CAN-сетей и формирование требований к среде разработки и ее компонентам 10
2.1 Существующие продукты разработки программного обеспечения для
CAN-сетей 10
2.2 Выводы и формирование требований к среде разработки 12
3 Выбор микроконтроллеров в качестве целевых и описание их программных
(регистровых) моделей 13
3.1 Выбор целевых устройств 13
3.2 Описание целевых устройств 15
3.2.1 Краткое описание серии микроконтроллеров STM32 15
3.2.2 Периферийные устройства микроконтроллеров серии STM32 16
3.2.3 Программирование и прошивка микроконтроллеров STM32 17
3.3 Выводы к разделу 18
4 Создание графической среды разработки компонентов для CAN-сетей 18
4.1 Описание графического языка для программирования в данной среде
разработки 19
4.1.1 Типы данных 19
4.1.2 Операции с данными 21
4.1.3 Ветвление 24
4.2 Определение схемы взаимодействия с пользователем 25
4.3 Описание алгоритма 33
4.4 Описание классов 34
4.4.1 Пользовательский интерфейс 35
4.4.2 Генератор кода 38
4.5 Создание графического интерфейса IDE 39
4.6 Создание генератора кода 55
4.7 Выводы к разделу 61
5 Отладка и тестирование компонентов для сетей CAN в предлагаемой среде
разработки 61
5.1 Тестирование графического интерфейса 61
5.2 Тестирование генератора кода 63
5.3 Выводы к разделу 71
6 Выводы по проделанной работе 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 73
ПРИЛОЖЕНИЕ А 74
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 80
В связи с техническим прогрессом и увеличением требований к скорости обработки информации, все чаще применяется параллельная обработка. В частности, становятся популярными распределенные системы управления, где каждый блок отвечает за управление отданной ему части системы. Реализуются такие системы чаще всего на основе интерфейса CAN, который обеспечивает надежный и быстрый обмен данными между независимыми устройствами.
Возможности таких систем достаточно широки, однако по тем или иным причинам производители либо искусственно ограничивают эти возможности, либо даже не предусматривают их. Известные производители электроники заняли нишу производства CAN-сетей, стали практически монополистами, тем самым лишив возможности так или иначе дополнять свои системы тем, что необходимо потребителю.
Целью данной работы является разработка IDE для упрощенного создания CAN-сетей на основе известных программируемых микроконтроллеров, что даст возможность как создавать с нуля бортовые сети, так и дополнять уже существующие.
Данная среда разработки должна позволить специалистам различных областей программировать микроконтроллеры с интерфейсом CAN для дальнейшего их объединения в сеть.
Средствами PyQt был создан модуль графического интерфейса для среды разработки бортовых CAN-сетей. Пользователь с помощью данного модуля может разработать приложение в виде графической схемы. Возможности приложения ограничены простыми арифметическими и логическими преобразованиями таких типов данных, как 1 бит (логический), символ, строка, целое число и число с плавающей точкой. Также 71
предусмотрена отправка сообщения по шине CAN и реакция на сообщение, отправленное другим устройством. Разработан модуль генерации кода на языке C. Данный модуль способен генерировать корректный программный код для несложных схем и сохранять его отдельным файлом. Сгенерированный код можно передавать на компиляцию сторонним программам для дальнейшей обработки и прошивки устройства.
