文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
测井仪器通用CAN总线接口设计与实现
姓名:常杰锋
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:孔力
20070601
华中科技大学硕士学位论文
摘要
测井仪器通信总线接口电路的设计是新型成像测井系统研制的关键技术之
一。和常规的 DTB(Data Transmit Bus,数据传输总线)总线等传输方式相比,
以高速 CAN(Controller work,控制器局域网)方式实现测井仪器通信总
线接口电路是较为优越的选择,其结构简单且数据传输速率高、可靠性高。
论文基于高速协议,分析并细化了 CAN 总线接口电路的功能需求,
建立了 CAN 总线接口电路的功能模型;基于电路可用性理论,建立了 CAN 总线
接口电路的可用性模型,并自上而下预计了电路的可用性,分配了电路的可用性
指标。最终根据电路功能和可用性两方面的设计原则,论文提出了一种工作于井
下环境中的通用 CAN 总线接口电路设计方案。
按照设计方案,通用 CAN 总线接口电路选用高品质的 DSP 芯片 TMS320LF
2407 为电路核心处理器,处理器向下通过高速双口 RAM 与井下测井仪器进行数
据交换,向上通过 CAN 总线驱动器与 CAN 总线连接通信。通过对元器件进行合
理的选型和筛选、电路印制电路板的热设计、电磁兼容性设计以及对电路的 C 语
言编程,最终实现了设计方案。
全文最后在实验室模拟的高温环境下,对所设计的通用 CAN 总线接口电路
进行了一系列的电路测试实验。实验结果证明,在温度为 155°C 的工作环境下,
所设计的通用 CAN 总线接口电路与 CAN 总线之间的数据传输速率稳定达到
1Mbit/s,与井下仪器之间的数据交换速率稳定达到 ,其平均寿命 MTBF
(Mean Time Between Failures, 平均故障间隔时间)的置信度为的置信下限为
个小时。

关键词:控制器局域网;测井仪器;可用性;热设计;定时截尾
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Design of the data transfer bus interface circuit is one of the key technologies in
the new imaging logging system developed. Compared with conventional DTB (Data
Transmit Bus) and other means of transmission, the high-speed CAN (Controller Area
Network) is a better choice to achieve the data transfer bus interface circuit for well
logging tools, with simple structure, high data transfer rate and high reliability.
Based on the high-speed agreement, the functional requirements of the
CAN bus interface circuit is analyzed and detailed, and then the functional model for
the circuit is established. Based on the theory of circuit availability, an availability
model for the circuit is established, and the circuit’s availability whose targets are
distributed later is top-down forecasted in the thesis. Finally according to the principles
of functions and availability of the circuit, a universal CAN bus interface circuit design
is proposed to well logging.
According to the design, the universal CAN bus interface