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基于USB接口的CAN总线网络监控系统设计的任务书
任务书
一、任务背景
现代化的智能化系统越来越普遍，而在这些系统中，通信总线是不可少的组成部分。通信总线主要用于不同设备间的互联，数据交换等工作。在这些通信总线中，控制器局域网，即CAN总线网络被广泛应用于各种汽车、船舶、飞机等实时控制系统以及工业自动化系统中。因此需要一个基于USB接口的CAN总线网络监控系统。
二、任务目标
本设计的主要目的是实现一个基于USB接口的CAN总线网络监控系统。该系统可以协同工作，实现实时的数据传输功能和基本的网络监管功能。具体来说，设计该系统需要完成以下任务：
1.设计CAN总线网络监控系统软件：该软件需要能够实现CAN总线的数据监控与控制，包括CAN数据包的读写、缓存储存等功能，并且可以输出CAN数据包的详细信息。
2.设计CAN总线网络监控系统硬件：该硬件需要基于USB接口，可进行PC与CAN总线的连接。硬件需要能够具备抵御EMI干扰、具有过电压/低电压保护等主要功能。
3.设计CAN总线网络监控系统数据处理模块：为实现CAN总线网络监控系统对CAN数据包的读写及相关数据存储，需要设计数据处理模块，包括数据传输模块、数据打包处理模块、数据存储模块等。
三、实现步骤
任务的实现需要分为软件设计、硬件设计以及数据处理模块开发三个部分。
1.软件设计
软件设计主要包括CAN网络监控软件和USB控制软件的设计。设计时需要考虑CAN数据层的协议以及USB层面的操作系统支持和驱动程序的开发。在实现软件设计时，需要注意以下几点：
（1）完成CAN网络监控软件的功能，通过软件的开发，实现CAN数据包的读写、缓存储存等功能。
（2）完成USB控制软件的功能，通过软件的开发，实现CAN总线网络监控系统与PC机之间的数据传输。
2.硬件设计
硬件设计的主要任务是设计一个基于USB接口的CAN总线网络监控系统。为了保证硬件的可靠性，稳定性和安全性，需要注意以下几点：
（1）设计电路保护机制，使CAN总线网络监控系统可以抵御EMI干扰、具有过电压/低电压保护等主要功能。
（2）设计USB接口，使得软硬件之间的互通性能达到最佳。
（3）设计适应CAN总线的传输速度，并且能够实现实时的数据传输功能。
3.数据处理模块开发
数据处理模块的设计包括数据传输模块、数据打包处理模块、数据存储模块等。主要任务是实现CAN总线网络监控系统对CAN数据包的读写及相关数据存储。需要注意以下几点：
（1）实现CAN数据包在网络传输过程中的可靠传输。
（2）具备打包和解包的处理能力，可以进行数据封装和解封装操作。
（3）实现对CAN数据包的缓存储存和读写功能。
四、任务要求
本设计任务要求：
（1）软硬件均可实现工业级控制需求，性能稳定、安全可靠。
（2）USB接口采用标准接口设计，可以兼容大多数机器。
（3）支持CAN总线的多种数据类型，并兼容多个传输效率。
（4）操作简单，用户友好，易于使用。
（5）设计过程中需要遵循国际标准的CAN总线数据协议。
五、参考文献
[1]刘利根,汪跃进,周启民.汽车CAN总线网络监控系统的设计[J].微型机与应用,2011,30(18):12-14.
[2]施元去.基于USB接口的汽车CAN总线数据读取系统[J].电子技术,2006(8):41-43.
[3]盛荷明,涂世惠,陈峰.基于USB数据采集技术的CAN总线设备设计[J].现代电子技术,2008(8):111-112.