CANbus(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。作為一種技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、功能完善、成本合理的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊控制方式，CANbus已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。例如，在汽車(chē)電子、自動(dòng)控制、智能大廈、電力系統(tǒng)、安防監(jiān)控等各領(lǐng)域。
德國(guó)ExpertControl公司的CANbus Toolset是一套基于Matlab和Simulink仿真環(huán)境，直接對(duì)Canbus數(shù)據(jù)流作實(shí)時(shí)的存取，感應(yīng)和監(jiān)控。CANbus Toolset的讀寫(xiě)功能模塊，能像標(biāo)準(zhǔn)的Matlab模塊和Simulink庫(kù)一樣在Matlab和Simulink中直接使用。
CANbus工具包的硬件接口：
使用CANbus Toolset需要配置硬件設(shè)備，比如用于筆記本電腦的PCMCIA卡或用于臺(tái)式機(jī)的PCI卡采集CANbus數(shù)據(jù)，供分析軟件使用。CANbus Toolset也可以使用USB來(lái)訪(fǎng)問(wèn)CANbus。提供最多10個(gè)并發(fā)CANbus通道。
圖1
Matlab中的操作步驟
一般可以從Matlab命令行或程序界面調(diào)用四個(gè)功能函數(shù)： (1) 初始化，(2)從Canbus讀數(shù)，(3) 寫(xiě)入Canbus， (4)停止Canbus訪(fǎng)問(wèn)。
圖2
在Simulink中的訪(fǎng)問(wèn)和建模步驟
訪(fǎng)問(wèn)Canbus的步驟如下：
1. 定義"To CANbus Activities"
為了方便在Simulink中建模，CANbus Toolset提供如下圖所示定義菜單。所有信號(hào)通過(guò)CANbus識(shí)別器定義，包含數(shù)據(jù)和Simulink訪(fǎng)問(wèn)名稱(chēng)(SAN)。這些數(shù)位和字節(jié)一經(jīng)定義，在Simulink建模和仿真時(shí)就不再需要關(guān)心硬件方面的細(xì)節(jié)。這個(gè)仿真模型可以通過(guò)用戶(hù)定義的名稱(chēng)(SAN)，寫(xiě)回CANbus。
2. Simulink建模
Simulink模型需包含CANbus特定的模塊，這些模塊可以被CANbus Toolset模塊庫(kù)"canlib"訪(fǎng)問(wèn)。這些庫(kù)包括三個(gè)模塊：
3. 定義"CANbus Read Activities"
CANbus的讀取功能是由上述模塊提供的。通過(guò)Simulink標(biāo)準(zhǔn)的方法實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。
4. 開(kāi)始仿真
完成了上述定義，就可以開(kāi)始實(shí)時(shí)仿真了。下面圖示了模型對(duì)CANbus的讀寫(xiě)，以及通過(guò)Simulink標(biāo)準(zhǔn)顯示模塊輸出的信號(hào)。
圖3
CANbus Toolset應(yīng)用領(lǐng)域
CANbus Toolset可用于各種基于Simulink仿真的環(huán)境中：
圖4
CANbus Toolset亮點(diǎn)