CAN总线IO扩展器设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着计算机技术、通信技术和控制技术的快速发展，嵌入式系统在工业自动化、汽车电子、智能家居等领域得到了广泛应用。

现场总线作为连接和控制现场设备的重要通信方式，对于提高系统可靠性、实时性和可扩展性具有重要意义。

can（controllerareanetwork，控制器局域网络）总线以其高可靠性、实时性强、成本低廉等优势，成为工业控制领域应用最为广泛的现场总线之一。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着can总线技术的快速发展和应用，国内外涌现出大量关于can总线io扩展器的研究成果，并在工业自动化、汽车电子、智能楼宇等领域取得了广泛应用。

1. 国内研究现状

国内在can总线io扩展器方面的研究起步相对较晚，但近年来发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题的主要研究内容是设计并实现一种基于can总线的io扩展器，能够实现对多种传感器、执行器等设备的灵活接入和控制，满足工业控制系统对io扩展的需求。

1. 主要内容

1.can总线技术研究:深入研究can总线通信协议，包括其工作原理、帧格式、数据链路层和物理层规范。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，按照以下步骤逐步开展研究：
1.需求分析与方案设计:首先，进行系统需求分析，明确io扩展器的功能需求、性能指标和应用环境。

然后，进行方案设计，确定系统总体架构、硬件电路方案和软件设计方案。

2.硬件电路设计与实现:根据方案设计，进行硬件电路设计，包括选择合适的微处理器、can总线收发器、io接口芯片等元器件，并设计相应的电路原理图和pcb图。

5. 研究的创新点

本课题致力于设计一种高性能、多功能、易于扩展的can总线io扩展器，并在以下几个方面进行创新：
1.高集成度设计:将微处理器、can总线收发器、io接口电路等集成到一块电路板上，实现小型化、低功耗的设计目标。

2.多功能io接口:支持多种类型的io接口，包括模拟量输入/输出、数字量输入/输出、pwm输出等，以满足不同应用场景的需求。

3.灵活的配置方式:提供友好的用户界面，方便用户对io扩展器进行配置，例如设置io端口类型、通信参数等。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王晓明, 张文杰, 刘伟. 基于can总线的智能家居io扩展器设计[j]. 电子技术应用, 2021, 47(10): 110-114.

2. 李华, 王军, 陈刚. 基于stm32的can总线io扩展器设计[j]. 微型机与应用, 2020, 39(17): 75-78, 82.

3. 张强, 李明, 王涛. 一种can总线io扩展模块的设计与实现[j]. 电子设计工程, 2019, 27(11): 1-5.