dSPACE培訓(xùn)教材-傳統(tǒng)車、新能源汽車、關(guān)鍵總成開發(fā)

1、dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE應(yīng)用與實(shí)例應(yīng)用與實(shí)例重慶大學(xué)機(jī)械傳動國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶大學(xué)機(jī)械傳動國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE概述概述第一部分第一部分dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 總部設(shè)在德國總部設(shè)在德國 Paderborn(Paderborn(帕德博恩帕德博恩 ) ) 成立于成立于19881988年年 僅僅PaderbornPaderborn就有就有230230多員工多員工 超過超過70% 70% 的員工是技術(shù)人員的員工是技術(shù)人員BerlinPaderbornDsseldorfMunich+FrankfurtSchwaitenkirc

2、hendSPACE 公司公司 硬件在回路仿真系統(tǒng)硬件在回路仿真系統(tǒng) 超過超過 70% 70% 的產(chǎn)品銷往德國以外的產(chǎn)品銷往德國以外dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域dSPACE目前廣泛應(yīng)用于：目前廣泛應(yīng)用于： 航空航天：如開發(fā)飛行模擬器航空航天：如開發(fā)飛行模擬器 電力電子：如電力輸配電系統(tǒng)開發(fā)與測試電力電子：如電力輸配電系統(tǒng)開發(fā)與測試 汽車：如汽車：如 ABSABS控制器的開發(fā)與測試控制器的開發(fā)與測試 發(fā)動機(jī)：如發(fā)動機(jī)控制與發(fā)動機(jī)仿真發(fā)動機(jī)：如發(fā)動機(jī)控制與發(fā)動機(jī)仿真 機(jī)器人：如機(jī)器人控制算法的研究機(jī)器人：如機(jī)器人控制算法的研究 工業(yè)控制：電機(jī)控制、加工過

3、程控制等工業(yè)控制：電機(jī)控制、加工過程控制等 dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 在當(dāng)今社會，市場對產(chǎn)品的需求呈現(xiàn)多樣性、快速性的趨勢，控制器的開發(fā)面臨著多樣性需求和快速開發(fā)之間的矛盾；對控制系統(tǒng)魯棒性和可靠性的要求也日趨增加，并行工程（即：設(shè)計、實(shí)現(xiàn)、測試和生產(chǎn)準(zhǔn)備同時進(jìn)行）被提上了日程。 dSPACE為這些問題的解決創(chuàng)造了一個良好的環(huán)境，在開發(fā)過程中dSPACE為快速控制原型（RCP）和硬件在回路仿真（HILS）提供了統(tǒng)一的應(yīng)用平臺。在快速控制原型中dSPACE作為控制器與實(shí)驗(yàn)對象相連，通過Controldesk觀察控制算法的性能，如果控制算法不理想，可以很快地進(jìn)行反復(fù)修改設(shè)計，反復(fù)實(shí)驗(yàn)直

4、到找到理想的控制方案。在硬件在回路仿真中dSPACE充當(dāng)控制對象，模擬控制對象產(chǎn)生的信號，用來檢驗(yàn)開發(fā)的控制算法正確性和可靠性。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 集成平臺集成平臺開發(fā)的初期開發(fā)的初期：l 繼承離線控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真結(jié)果繼承離線控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真結(jié)果l 實(shí)時研究控制系統(tǒng)設(shè)計實(shí)時研究控制系統(tǒng)設(shè)計4 系統(tǒng)的時間特性系統(tǒng)的時間特性4 實(shí)時地確定實(shí)時地確定I/OI/O采樣時間采樣時間4 測試軟件中斷、硬件中斷測試軟件中斷、硬件中斷4 研究中斷優(yōu)先級的影響研究中斷優(yōu)先級的影響4 為硬件設(shè)計提供參考依據(jù)為硬件設(shè)計提供參考依據(jù)開發(fā)的中后期：開發(fā)的中后期：l 測試控制計算機(jī)的功能

5、測試控制計算機(jī)的功能4控制計算機(jī)是真實(shí)的控制計算機(jī)是真實(shí)的l 測試控制系統(tǒng)的硬件接口測試控制系統(tǒng)的硬件接口4傳感器和部分執(zhí)行部件是真實(shí)的傳感器和部分執(zhí)行部件是真實(shí)的dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE V-Cycle 開發(fā)流程開發(fā)流程快速控制原型目標(biāo)代碼生成硬件在回路仿真標(biāo)定功能設(shè)計dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用分析分析,設(shè)計設(shè)計從概念設(shè)計到測試從概念設(shè)計到測試建模建模, 仿真仿真I/O 庫庫Build實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時測試實(shí)時測試自動化測試自動化測試監(jiān)控監(jiān)控, 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 產(chǎn)品產(chǎn)品SPACEF dSPACE 軟件軟件4 RTI（離線工

6、具與實(shí)時工具的接口）（離線工具與實(shí)時工具的接口）4 ControlDesk（測試和實(shí)驗(yàn)軟件工具）（測試和實(shí)驗(yàn)軟件工具）F dSPACE 硬件硬件4 單板系統(tǒng)單板系統(tǒng)4 組件系統(tǒng)組件系統(tǒng) h 處理器板處理器板h I/O 接口板接口板dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品-RTIRTI的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn) 完美的集成于完美的集成于Simulink 整體開發(fā)環(huán)境的核心整體開發(fā)環(huán)境的核心 自動實(shí)現(xiàn)代碼的生成和下載自動實(shí)現(xiàn)代碼的生成和下載 無須手工編寫代碼無須手工編寫代碼 支持多處理器系統(tǒng)支持多處理器系統(tǒng) 在在Simulink中對模型進(jìn)行分割中對模型進(jìn)行分割 指定處理器之間的通訊協(xié)議

7、指定處理器之間的通訊協(xié)議 保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恢滦员ＷC數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恢滦?支持處理器間中斷支持處理器間中斷 指定硬件及軟件中斷指定硬件及軟件中斷 支持單采樣頻率和多采樣頻率支持單采樣頻率和多采樣頻率 支持單任務(wù)模式和多任務(wù)模式支持單任務(wù)模式和多任務(wù)模式RTWMATLABSimulinkStateflowRT-SoftwareRT-HardwareReal-Time InterfacedSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品- RTIdSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 硬件產(chǎn)品硬件產(chǎn)品 - 控制器板控制器板開發(fā)目標(biāo)開發(fā)目標(biāo):通過單一板實(shí)施快速控制原型設(shè)計通過單一

8、板實(shí)施快速控制原型設(shè)計填補(bǔ)填補(bǔ) DS1102 和標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)之間的空白和標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)之間的空白支持高性能處理器支持高性能處理器 PowerPC PPC604e 內(nèi)置綜合內(nèi)置綜合 I/O 功能功能 8 D/A 20 A/D 32 數(shù)字?jǐn)?shù)字I/O RS232/RS422 三相及單相三相及單相PWM CAN接口接口 DS1103 控制器板控制器板dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 硬件產(chǎn)品硬件產(chǎn)品 - 控制器板控制器板開發(fā)目標(biāo)開發(fā)目標(biāo): :通過單一板實(shí)施快速控制原型設(shè)計通過單一板實(shí)施快速控制原型設(shè)計采用采用PCI總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)支持高性能處理器支持高性能處理器 PowerPC PPC6

9、03e32MByte SRAM內(nèi)置綜合內(nèi)置綜合 I/O 功能功能 8 D/A; 8 A/D 2 增量編碼器接口增量編碼器接口 32 數(shù)字?jǐn)?shù)字I/O RS232/RS422 三相及單相三相及單相PWMDS1104 控制器板控制器板dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用DS1005主處理器板主處理器板強(qiáng)大的計算能力和強(qiáng)大的計算能力和I/OI/O管管理能力理能力DS1005 從處理器板從處理器板dSPACE 硬件產(chǎn)品硬件產(chǎn)品 - 標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)Processor 板板+I/O 板板A/D轉(zhuǎn)換板D/A轉(zhuǎn)換板定時/數(shù)字I/O板增量編碼器接口板MIL-1553接口板其它I/

10、O板RS232/422/485 串行接口板PHSdSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE硬件產(chǎn)品硬件產(chǎn)品 - 汽車內(nèi)置系統(tǒng)汽車內(nèi)置系統(tǒng)dSPACE專門為汽車用戶提供快速開發(fā)及測試系統(tǒng)專門為汽車用戶提供快速開發(fā)及測試系統(tǒng)MicroAutoBox 用于對汽車進(jìn)行快速測試 價廉質(zhì)優(yōu)AutoBox 快速開發(fā)汽車控制系統(tǒng) 在產(chǎn)品型ECU制成前進(jìn)行汽車內(nèi)置試驗(yàn) 充足的可擴(kuò)展I/OdSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用利用利用dSPACE進(jìn)行汽車控制器開發(fā)過程進(jìn)行汽車控制器開發(fā)過程第二部分第二部分dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用部件部件需求需求功能設(shè)計功能設(shè)計系統(tǒng)分解系統(tǒng)分解系統(tǒng)確認(rèn)系統(tǒng)確認(rèn)功能測

11、試功能測試部件集成部件集成部件設(shè)計部件設(shè)計HW / SWHW / SW系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)開發(fā)系統(tǒng)開發(fā)流程設(shè)設(shè)計計集集成成dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE控制器控制器V模式開發(fā)流程模式開發(fā)流程目標(biāo)代碼生成硬件在回路仿真標(biāo)定快速控制原型功能設(shè)計dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用三個重要的概念三個重要的概念軟件在回路 控制器與控制對象的功能仿真原型控制器在回路仿真 原型控制器 控制對象硬件在回路真實(shí)的ECU虛擬仿真控制對象dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用當(dāng)今的開發(fā)流程當(dāng)今的開發(fā)流程- V循環(huán)循環(huán)功能設(shè)計功能設(shè)計目標(biāo)代碼生成目標(biāo)代碼生成Hardware-in-the-LoopCalib

12、ration快速控制原型快速控制原型MATLAB/Simulink/Stateflow建模與仿真的平臺，首先用于離線仿真把框圖作為可執(zhí)行的技術(shù)規(guī)范dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用MATLAB / Simulinkn工程計算的標(biāo)準(zhǔn)軟件n基于模型的控制器設(shè)計n用Simulink對非線性動態(tài)系統(tǒng)仿真dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用Stateflow 事件驅(qū)動控制邏輯建模 用圖形化方式創(chuàng)建有限狀態(tài)機(jī) 狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)移 事件定義（全局或局部） 動作語言 流程圖 具有良好的分層設(shè)計結(jié)構(gòu) 使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)維護(hù) 與Matlab/Simulink無縫結(jié)合 支持代碼生成（Stateflow Coder）d

13、SPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用例：發(fā)動機(jī)控制例：發(fā)動機(jī)控制 在在 Simulink中進(jìn)行功能設(shè)計中進(jìn)行功能設(shè)計 標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計描述文件 仿真的基礎(chǔ) 快速控制原型的基礎(chǔ) 產(chǎn)品代碼生成的基礎(chǔ) 硬件在回路仿真的基礎(chǔ) 控制單元開發(fā)人員的“可執(zhí)行技術(shù)規(guī)范”dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用當(dāng)今的開發(fā)流程當(dāng)今的開發(fā)流程- V循環(huán)循環(huán)快速控制原型快速控制原型目標(biāo)代碼生成目標(biāo)代碼生成Hardware-in-the-Loop標(biāo)定標(biāo)定功能設(shè)計功能設(shè)計dSPACE 原型原型實(shí)驗(yàn)室與車載測試的可靠方案通過自動代碼生成工具可以在幾分鐘內(nèi)把框圖變成實(shí)時的實(shí)驗(yàn)多種規(guī)格的硬件適用于不同的計算能力與I/O要求dSPACE d

14、SPACE 應(yīng)用應(yīng)用從離線到實(shí)時從離線到實(shí)時打開離線模型去掉仿真的對象dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用從離線到實(shí)時從離線到實(shí)時打開離線模型去掉仿真的對象打開dSPACE的I/O庫與模型相連拖放適當(dāng)?shù)腎/O塊到模型中dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用從離線到實(shí)時從離線到實(shí)時生成代碼自動下載到dSPACE實(shí)時的硬件打開離線模型去掉仿真的對象打開dSPACE的I/O庫與模型相連拖放適當(dāng)?shù)腎/O塊到模型中dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用離線到實(shí)時離線到實(shí)時生成代碼自動下載到dSPACE實(shí)時的硬件打開離線模型去掉仿真的對象打開dSPACE的I/O庫與模型相連拖放適當(dāng)?shù)腎/O塊到模型中開始交互式

15、試驗(yàn)dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用生成 I/O代碼激活編譯/連接器下載應(yīng)用程序?qū)崟r硬件Real-Time Interface/實(shí)時接口實(shí)時接口Real-Time Interface/實(shí)時接口實(shí)時接口自動生成實(shí)時接口程序:- 代碼生成-加入實(shí)時操作系統(tǒng)-下載應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)表用于監(jiān)視數(shù)據(jù)與參數(shù)調(diào)節(jié)dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用ControlDesk/實(shí)驗(yàn)控制臺實(shí)驗(yàn)控制臺硬件管理硬件配置下載 實(shí)驗(yàn)控制開始, 停止, .虛擬儀器可視化的測量變量可視化的模型參數(shù)在線調(diào)參數(shù)據(jù)獲取 參數(shù)編輯 實(shí)驗(yàn)管理收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用RCP dSPACE 的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn):無縫的工

16、具（即適用RCP又適用HIL）無縫的工具鏈dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用RCP的硬件的硬件組件系統(tǒng) 單板系統(tǒng) ECU-原型硬件 dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-控制器控制器六自由度機(jī)器人定位控制 對系統(tǒng)進(jìn)行高精度控制，即使在低速情況下也同樣有效 (絕對和相對位置)馬達(dá)信號傳感器信號開關(guān)(操作, 停止)增量編碼器信號Matlab/SimulinkReal-Time WorkshopMLIBMTRACEReal-Time InterfaceCompilerControlDeskHOST PCdSPACE 用于伺服控制 （RCP）dSPACE dSPACE

17、應(yīng)用應(yīng)用目標(biāo)代碼生成目標(biāo)代碼生成標(biāo)定標(biāo)定快速控制原型快速控制原型功能設(shè)計功能設(shè)計TargetLink從MATLAB/Simulink/Stateflow生成定點(diǎn)代碼可靠性、效率、可讀性能與手工代碼媲美對于不同的控制器與編譯器可選擇不同的優(yōu)化方法自動定標(biāo) （scaling） 當(dāng)今的開發(fā)流程- V循環(huán)dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用Mathworks 代碼生成工具代碼生成工具 Real-Time Workshop Stateflow Coder Fixed-Point Blockset Real-Time Workshop Embedded Coder Embedded Target for

18、MPC555dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用無縫連接無縫連接TargetLink原型硬件產(chǎn)品ECUMATLAB / Simulink / Stateflow實(shí)時代碼生成工具 Real-Time WorkshopdSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用當(dāng)今的開發(fā)流程當(dāng)今的開發(fā)流程- V循環(huán)循環(huán)目標(biāo)代碼生成硬件在回路仿真標(biāo)定Rapid Prototyping快速控制原型功能設(shè)計dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用開發(fā)的任務(wù)開發(fā)的任務(wù)實(shí)時硬件實(shí)時硬件仿真模型仿真模型I/OI/O傳感器傳感器執(zhí)行器執(zhí)行器信號調(diào)理信號調(diào)理故障仿真故障仿真負(fù)載仿真負(fù)載仿真電控單元電控單元軟件控制軟件控制診斷與診斷與標(biāo)定標(biāo)定

19、.模型開發(fā)模型開發(fā)實(shí)時實(shí)時 I/O信號采集信號采集實(shí)驗(yàn)定義實(shí)驗(yàn)定義dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例- 汽車汽車dSPACE, Audi 及 Tesis 聯(lián)合運(yùn)用 HIL仿真方法測試 ECUdSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 目標(biāo): 減少尾氣排放 利用旁通技術(shù)開發(fā)新的基于模型的ERG控制算法 無需更改ECU代碼旁通技術(shù)實(shí)例: Fiat EGR-功能開發(fā)dSPACE 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例- 汽車汽車dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例- 電力機(jī)車電力機(jī)車 高性能應(yīng)用高性能應(yīng)用 仿真步長仿真步長 = 30 us通過通過RTI-MP 采用采

20、用SIMULINK 自動代碼生成自動代碼生成 84 路高速路高速 I/O 信號信號Original On-BoardControl RackSimulator ControllerInverterRectifiermechanicalPower LinepulsescurrentsAdtranz (ABB Daimler Benz)： HIL 模擬電力機(jī)車dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例- 電力機(jī)車電力機(jī)車模塊化, 靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可調(diào)整的 I/O 和操作電源8 個處理器高速 I/O智能化系統(tǒng)采用Simulink框圖實(shí)現(xiàn)DSPDSPALPHASpeedASM1/

21、2PWM InCurrentsPWM InCurrentsLinkPX20#2DSPDDSDACDACTime-StampLink2DSPALPHAPower NetworkCurrentsDigital I/ODigital InVoltagesCurrentsDSPPX20#1Digital I/ODACDACLinkTime-StampDigital InTime-StampLink2Time-StampDSPAdtranz (ABB Daimler Benz)： HIL 模擬電力機(jī)車dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用MicroAutoBox應(yīng)用應(yīng)用第三部分第三部分dSPACE dSP

22、ACE 應(yīng)用應(yīng)用模擬信號采集、轉(zhuǎn)換及輸出模擬信號采集、轉(zhuǎn)換及輸出dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換 一般來說，外部被控對象的狀態(tài)反映為電壓信號的變化，這類信號屬于模擬信號，計算機(jī)無法直接處理，計算機(jī)只能處理數(shù)字信號。 模數(shù)轉(zhuǎn)換把模擬信號轉(zhuǎn)換為可用計算機(jī)直接處理的數(shù)字信號，而數(shù)模轉(zhuǎn)換剛好相反，把計算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換為模塊信號，輸出到外部設(shè)備。dSPACE中的模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換中的模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換 MicroAutoBox為模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換提供了強(qiáng)大的軟硬件支持，而且非常方便使用。 MicroAutoBox為模數(shù)轉(zhuǎn)換提供了16路通道，為數(shù)模轉(zhuǎn)換提供了8路通道。 在MicroA

23、utoBox連接端口通道號請查閱相關(guān)的幫助文檔。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用使用使用dSPACE模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換步驟模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換步驟 建立軟件模型 決定使用通道號 硬件連線 使用dSPACE的AD或DA模塊代替軟件模型中相應(yīng)的信號宿或源 編譯模型并下載到dSPACE中運(yùn)行 觀察運(yùn)行結(jié)果dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)例數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)例 這里使用一個實(shí)例說明dSPACE中數(shù)據(jù)及模數(shù)轉(zhuǎn)換的使用方法。 建立如圖所示的模型。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)例數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)例 經(jīng)過離線仿真驗(yàn)證該程序正確后，把輸入及輸出部分分別替

24、換為AD模塊和DA模塊，并配置正確的端口。如圖所示。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)例數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)例數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)例 連接相應(yīng)的硬件設(shè)備，編譯該模型并下載到dSPACE中后，可以觀察看程序運(yùn)行的結(jié)果。這里使用信號發(fā)生器產(chǎn)生輸入信號，用示波器觀察輸出信號。 該模型演示了使用PID控制方法，對目標(biāo)對象進(jìn)行控制效果。在程序運(yùn)行的過程中，可以在ControlDesk中修改PID控制器的參數(shù)，從而實(shí)時觀察其控制效果。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用數(shù)字量信號輸入輸出數(shù)字量信號輸入輸出dSPACE

25、dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE中的數(shù)字量輸入輸出中的數(shù)字量輸入輸出 MicroAutoBox為模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換提供了強(qiáng)大的軟硬件支持，而且非常方便使用。 MicroAutoBox為模數(shù)轉(zhuǎn)換提供了16路通道，為數(shù)模轉(zhuǎn)換提供了8路通道。 在MicroAutoBox連接端口通道號請查閱相關(guān)的幫助文檔。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE中的數(shù)字量輸入輸出中的數(shù)字量輸入輸出上拉電阻形數(shù)字量輸入與無上拉上拉電阻形數(shù)字量輸入與無上拉/下位式的數(shù)字量輸入通道的區(qū)別下位式的數(shù)字量輸入通道的區(qū)別上上拉拉電電阻阻式式無無上上拉拉下下拉拉電電阻阻式式上拉電阻式數(shù)字量輸入通道通常用于測量開關(guān)量，未接傳感

26、器時，通道的對地電壓為5V，此時狀態(tài)為1，當(dāng)傳感器“接通”時，其對地電壓為零或接近于零，狀態(tài)為0。該通道采集傳感器的電壓信號，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，當(dāng)電壓值大于3.9V時，狀態(tài)為1，當(dāng)電壓值小于0.8V時，狀態(tài)為1，處于中間時為前一狀態(tài)。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE中的數(shù)字量輸入輸出中的數(shù)字量輸入輸出 MicroAutoBox提供了16路上拉電阻形的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字量輸入通道，16路無上拉/下位式的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字量輸入通道，4路頻率/脈寬測量通道。 端口類型及通道號需查閱相關(guān)的幫助文檔。 MicroAutoBox提供了26路標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字量輸出通道，8路PWM脈寬輸出通道。 端口類型、端口號、通道號

27、及不同端口的輸入初始狀態(tài)請查閱相關(guān)的幫助文檔。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用使用使用dSPACE數(shù)字輸入輸出步驟數(shù)字輸入輸出步驟 建立軟件模型 決定使用的類型及通道號 硬件連線 使用dSPACE的DIO模塊代替軟件模型中相應(yīng)的信號宿或源 對dSPACE的DIO模塊的屬性進(jìn)行設(shè)置 編譯模型并下載到dSPACE中運(yùn)行 觀察運(yùn)行結(jié)果dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE中的數(shù)字量輸入實(shí)例中的數(shù)字量輸入實(shí)例變速箱檔位測試變速箱檔位測試dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE中的數(shù)字量輸入實(shí)例中的數(shù)字量輸入實(shí)例右圖中：右圖中： Module number、Group number

28、:用于用于確定接口組，具體需查接口表；確定接口組，具體需查接口表； Boots mode:選擇模式，此處選默認(rèn)的選擇模式，此處選默認(rèn)的chassis ctrl方式；方式； Channel selection:選擇要應(yīng)用的具體接選擇要應(yīng)用的具體接口，以向量的形式選擇?？梢赃x擇口，以向量的形式選擇。可以選擇1-8的任的任意組合。意組合。以上為多通道數(shù)字量輸入模塊，以上為多通道數(shù)字量輸入模塊，dSPACEdSPACE還還提供了單通道數(shù)字量輸入模塊，使用方法提供了單通道數(shù)字量輸入模塊，使用方法與多通道類似與多通道類似dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE中的數(shù)字量輸入實(shí)例中的數(shù)字量輸入實(shí)例轉(zhuǎn)

29、速測試轉(zhuǎn)速測試dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE中的數(shù)字量輸入實(shí)例中的數(shù)字量輸入實(shí)例dSPACE中的數(shù)字量輸入實(shí)例中的數(shù)字量輸入實(shí)例右圖中：右圖中： Module number、Channel number:用用于確定接口號，具體需查接口表；于確定接口號，具體需查接口表； Block function：選擇信號測量的類型：選擇信號測量的類型：frequency為測量頻率，為測量頻率， pulse width 為測量為測量脈寬。脈寬。 Edge polarity ：用于確定所測量信號：用于確定所測量信號的邊界：的邊界：rising表示測量周期從上升沿開始，表示測量周期從上升沿開始，

30、falling表示從下降沿開始。表示從下降沿開始。 Range ：用于定義所能測量的最大最：用于定義所能測量的最大最小值。小值。以上為單通道輸入模塊，以上為單通道輸入模塊，dSPACEdSPACE還提供了還提供了多通道輸入模塊及頻率脈寬混合測量模塊，多通道輸入模塊及頻率脈寬混合測量模塊，使用方法與單通道類似使用方法與單通道類似dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE中的數(shù)字量輸出實(shí)例中的數(shù)字量輸出實(shí)例電磁閥控制電磁閥控制dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用右圖中：右圖中： Module number、Group number:用于用于確定接口組，具體需查接口表；確定接口組，具體需查接口

31、表； Channel selection:選擇要應(yīng)用的具體接選擇要應(yīng)用的具體接口，以向量的形式選擇?？梢赃x擇口，以向量的形式選擇?？梢赃x擇1-8的任的任意組合。意組合。 Initial output state：確定各通道的初：確定各通道的初始值。始值。0為低，為低，1為高。為高。 Termination state：選擇是否在仿真結(jié)：選擇是否在仿真結(jié)束時使用下面定義的終值。束時使用下面定義的終值。 以上為多通道數(shù)字量輸出模塊，以上為多通道數(shù)字量輸出模塊，dSPACEdSPACE還還提供了單通道數(shù)字量輸出模塊，使用方法提供了單通道數(shù)字量輸出模塊，使用方法與多通道類似與多通道類似dSPACE中的

32、數(shù)字量輸出實(shí)例中的數(shù)字量輸出實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE中的中的PWM輸出實(shí)例輸出實(shí)例電機(jī)控制電機(jī)控制PWM控制端口控制端口dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用右圖中：右圖中： Module number、Channel number:用用于確定接口組，具體需查接口表；于確定接口組，具體需查接口表； signal polarity：選擇：選擇 PWM作用方式，作用方式，高有效或底有效；高有效或底有效； PWM period：填寫：填寫PWM周期；周期； Initial duty cycle：確定通道的初始占空：確定通道的初始占空比；比； Termination stat

33、e：選擇是否在仿真結(jié)：選擇是否在仿真結(jié)束時使用下面定義的終值。束時使用下面定義的終值。 dSPACE中的中的PWM輸出實(shí)例輸出實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用串口數(shù)據(jù)通訊方法與實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊方法與實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用串口基本知識串口基本知識 串口端口有9針和15針兩種形式。目前在控制領(lǐng)域最常用的是9針的這種。 配對的兩個串口有公口和母口之分，把有針的那個端口稱為公口，另一個稱為母口。 9針串口的每根針都有指定的編號，在通訊過程中有不同的用途。 常用的串口通信方式有RS232、 RS422、 RS485。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 盡管串口有9根針可以供實(shí)

34、用，但在控制領(lǐng)域中最經(jīng)常使用其中的3根，分別是TXD，RXD和GND，已經(jīng)足以滿足控制中數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收的需要。其它的針腳用與更復(fù)雜的外圍設(shè)備的連接與控制。 這里我們討論dSPACE通過此3根針實(shí)現(xiàn)的串口數(shù)據(jù)通訊的方法，并通過一實(shí)例來說明其中的操作步驟。串口基本知識串口基本知識 9針串口端口針腳編號及作用 1 DCD，載波檢測； 2 RXD，接收數(shù)據(jù)； 3 TXD，發(fā)出數(shù)據(jù)； 4 DTR，數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好； 5 GND，信號地線； 6 DSR，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好； 7 RTS，請求發(fā)送； 8 CTS，清除發(fā)送； 9 RI，振鈴指示。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE對串口通訊的支持對串口通

35、訊的支持 dSPACE不同的版本對串口支持程度不同。 DS1401只支持RS232一種串口通訊模式，不支持RS422和RS485模式。 在DS1401中，RS232模式支持的最大數(shù)據(jù)波特率為115.2kBd。 每種模式都支持可設(shè)置的數(shù)據(jù)位數(shù)、奇偶校驗(yàn)位、停止位以及輸入輸出緩沖區(qū)大小。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用使用使用dSPACE串口數(shù)據(jù)通訊的步驟串口數(shù)據(jù)通訊的步驟 （1）硬件連線 MicroAutoBOX板并不向外提供串口端口9針形式的連接，并不能與相應(yīng)的串口直接連接進(jìn)行通訊。DS1401只對外提供一路串口通信的TXD和RXD. 為了使dSPACE與串口通訊，需要把MicroAuto

36、BOX提供串口通訊能力的兩根針引出，另一端與串口的公口或母口相連。dSPACE每個接口每根針的意義可以相關(guān)的幫助文檔中獲得。 （2）使用串口設(shè)置進(jìn)行串口通訊設(shè)置 串口通訊設(shè)置模塊包括了串口通訊模式、波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位以及輸入輸出緩沖區(qū)大小的設(shè)置，其它一些設(shè)置與dSPACE是否能與外界通訊成功也密切相關(guān)，將在實(shí)例講解中詳細(xì)講述。 串口通訊設(shè)置模塊名稱是Serial Setup。如果有其它的串口通訊模塊存在于模型中（比如讀模塊或?qū)懩K），則該模塊必須存在，否則不能通過編譯。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 （3）使用串口讀寫模塊接收或發(fā)送數(shù)據(jù) 串口讀寫模塊完成實(shí)際的數(shù)據(jù)接收或發(fā)

37、送功能。 串口讀寫模塊利用相應(yīng)串口設(shè)置模塊中的設(shè)置信息，與外部設(shè)置進(jìn)行通訊。 串口讀寫模塊均配有獨(dú)立的設(shè)置選項(xiàng)，將在實(shí)例中再進(jìn)行詳細(xì)的說明。使用使用dSPACE串口數(shù)據(jù)通訊的步驟串口數(shù)據(jù)通訊的步驟dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例 這里通過實(shí)例演示利用dSPACE進(jìn)行串口通訊的詳細(xì)步驟以及程序的編寫方法。 實(shí)例例演示了dSPACE與PC機(jī)之間互相通訊，即從dSPACE發(fā)送數(shù)據(jù)給PC機(jī)，PC機(jī)同時給dSPACE發(fā)送數(shù)據(jù)，它們之間接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)同時進(jìn)行，互不影響。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 準(zhǔn)備工作 接線 把dSPACE串口通訊所

38、需的數(shù)據(jù)線引出，并連接上一個串口。這里串口端口可以選擇公口或母口，取決于被控設(shè)備的串口端口。 注意，雖然從dSPACE接出的串口端口形式可以不同，但是接選擇公口或母口會導(dǎo)致其接線方式的不同。其原因是因?yàn)榍懊鎸Υ卺樐_信號的定義是針對公口的，而對于兩個利用串口通訊的設(shè)備來說，一端的發(fā)送數(shù)據(jù)，對應(yīng)另一端的接收數(shù)據(jù)，這樣雙方才能順利地進(jìn)行通訊。因此，當(dāng)選擇公口時，dSPACE的TXD接串口端口的3腳，RXD接串口端口的2腳。如果選擇母口時， dSPACE的TXD接串口端口的2腳，RXD接串口端口的3腳。如果上述針腳接錯，將導(dǎo)致不能正確通訊。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPA

39、CE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 準(zhǔn)備工作 PC機(jī)端串口通訊軟件 PC機(jī)端串口通訊軟件負(fù)責(zé)從串口接收dSPACE發(fā)送來的數(shù)據(jù)，同時給dSPACE發(fā)送數(shù)據(jù)。 為了調(diào)試的需要，我們不必要懂得如何在PC機(jī)上編寫串口通訊軟件，也不必要從頭開始編寫。目前，比較常用的一個軟件為“串口調(diào)試助手”，該軟件完全免費(fèi)，功能齊全，容易使用，而且已經(jīng)過大多數(shù)人的測試及認(rèn)可，是串口調(diào)試必不可少的一個工具。 串口調(diào)試助手只支持三線制的串口通訊，這已滿足控制領(lǐng)域的需要。串口調(diào)試助手能選擇串口號，設(shè)置波特率、奇偶校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位、停止位，支持十六進(jìn)制發(fā)送和顯示，支持定時發(fā)送和手動發(fā)送，支持文件發(fā)送，對接收的數(shù)據(jù)保存成文件等功能。d

40、SPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 串口調(diào)試助手界面dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 打開Matlab/Simulink，新建一個Simulink仿真程序。如圖所示。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 從Simulink模塊庫中選擇dSPACE串口設(shè)置模塊，其位置位于dSPACE RTI1401DS1401 Standard I/O SER TYPE1庫中，如圖所示。dSPA

41、CE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 選擇其中的串口通訊設(shè)置模塊DS1103SER_SETUP，并拖動放入剛建立的空白仿真程序中，如圖所示。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 雙擊串口通訊設(shè)置模塊，將彈出串口通訊設(shè)置選項(xiàng)窗口（注意，此前必須先插入dSPACE加密狗，否則無法彈出該窗口），如圖所示。該選項(xiàng)窗口中有四個選項(xiàng)卡，每個選項(xiàng)均提供了對串口通訊不同的設(shè)置，下面將詳細(xì)介紹各個設(shè)置內(nèi)容及其對串口通訊的影響。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊

42、實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 第一個選項(xiàng)卡名稱為Unit，意為“模塊”，提供了一行文字說明，表達(dá)設(shè)置該模塊的意圖為“為通用異步接收和傳送接口設(shè)置全局選項(xiàng)”。用于選擇串口通道，在些兩項(xiàng)均選“1”。（Channel Number為1時為串口通信，2時為Lin通信）dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用第二個選項(xiàng)卡名稱為UART，意為“通用異步接收和傳送”，該選項(xiàng)卡包含了大多數(shù)對串口正常通訊有著關(guān)鍵影響的設(shè)置。下面逐一解釋各個選擇的含義。第一行Transceiver，即傳輸模式，根據(jù)UNIT項(xiàng)

43、的設(shè)定，此處自動為RS232，不能修改。第二行Baud rate，即波特率設(shè)置，這里需要輸入一個值，最大可輸入值為115200，此例中設(shè)為57600。第三行Data bits，即數(shù)據(jù)位數(shù)設(shè)置，可供選擇有5,6,7,8，此例中設(shè)為8。第四行Stop bits，即停止位設(shè)置，可供選擇有1,1.5,2，此例中設(shè)為1。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用第五行Parity，即奇偶校驗(yàn)位設(shè)置，可供選擇有No,Odd,Even,Force parity one,Force Parity zero， 此例中設(shè)為No。第六行為Copy data to RX

44、SW FIFO after reception of ? bytes at latest，意為在收到最近的多少個字節(jié)數(shù)據(jù)后，把這些數(shù)據(jù)拷貝到輸入緩沖區(qū)。可供選擇的設(shè)置有1，4，8，14。 ， 此例中設(shè)為14。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 第三個選項(xiàng)卡名稱為FIFO，意為“輸入輸出緩沖區(qū)”，在這里可以設(shè)置接收或發(fā)出數(shù)據(jù)時緩沖區(qū)的大小，也可以對接收的緩沖區(qū)作更細(xì)致的設(shè)置。選項(xiàng)中的SW FIFO size指輸入輸出緩沖區(qū)的大小，單位為字節(jié)。這里可以輸入一個數(shù)字，但是該數(shù)字必須是2的n次冪，否則不予接受。默認(rèn)緩沖

45、區(qū)的大小為64字節(jié)。本例中，使用默認(rèn)值64字節(jié)，不需要修改。 該選項(xiàng)卡中還有一個專門針對接收緩沖區(qū)的設(shè)置，即RX SW FIFO，其中的Overwrite mode是指當(dāng)接收緩沖區(qū)中已經(jīng)滿了，新的數(shù)據(jù)又來了，該如何處置原來緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。這里提供了兩種選擇，Discard new data指丟棄新的數(shù)據(jù)，不予接收，Replace old data with new data指用新的數(shù)據(jù)覆蓋原來的數(shù)據(jù)。當(dāng)選擇后者時，下面允許設(shè)置被覆蓋塊的大小。不同的選擇會導(dǎo)致dSPACE產(chǎn)生不的行為。這里采用默認(rèn)設(shè)置，即Discard new data。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSP

46、ACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 第四個選項(xiàng)卡為Advanced，意為“高級設(shè)置”。在該選項(xiàng)卡里只有一個選項(xiàng)，Disable UART on termination，意為在通訊結(jié)束時，禁用UART。默認(rèn)情況下被選擇，不需要修改。如圖所示。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 同樣從庫中把串口讀模塊CAN_TYPE1_SER_RX_M1_C1加入到仿真程序中。如圖所示。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊

47、實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例 建立dSPACE串口通訊程序 雙擊串口讀模塊，打開其選項(xiàng)設(shè)置窗口。如圖所示。串口讀模塊選項(xiàng)設(shè)置窗口共有三個選項(xiàng)卡，第一個選項(xiàng)卡為Unit，與串口設(shè)置模塊設(shè)置窗口中的第一個選項(xiàng)卡一樣，填寫方式也一致，這里不詳細(xì)解說。dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 第二個選項(xiàng)卡為RX Parameters，意思為接收參數(shù)。如圖所示。該選項(xiàng)卡中有兩個大的設(shè)置組，其中第一個組為接收模式設(shè)置，第二個組為接收字節(jié)數(shù)設(shè)置。第二個組下面根據(jù)所設(shè)置不同，有更多的子選項(xiàng)。下面分別介紹。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用

48、 建立dSPACE串口通訊程序 在接收模式設(shè)置組中，可以設(shè)置當(dāng)讀緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)少于設(shè)定的接收字節(jié)數(shù)時，如何處理。有兩個選擇項(xiàng)，其一為Read available any way，即無論緩沖區(qū)中有多少數(shù)據(jù)，都讀取并傳送給用戶。這時可能導(dǎo)致用戶接收到的數(shù)據(jù)不是設(shè)定的字節(jié)數(shù)。選項(xiàng)二為Skip read operation，即忽略讀操作，直到緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)多于或等于設(shè)定的接收字節(jié)數(shù)時才執(zhí)行讀操作，這保證了用戶接收到的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)為指定的大小。 在接收字節(jié)設(shè)置組中，有兩個子選項(xiàng)組，在同一時刻，只允許其中一個是可設(shè)置的。這通過Parameter flexibility，即參數(shù)的可變性選項(xiàng)來控制。如果該選項(xiàng)設(shè)置為

49、tunable，則指接收的字節(jié)數(shù)是可變的，其具體大小在運(yùn)行的過程中可通過模塊的NumBytes接口輸入（選中by input port選項(xiàng)），或在該模塊中指定大小，在程序運(yùn)行時該值通過ControlDesk實(shí)時修改。如果設(shè)置為non-tunable，則接收的字節(jié)大小將一直保持不變。無論以何種方式指定，其可接收的最大字節(jié)數(shù)為串口設(shè)置模塊中設(shè)定的輸入輸出緩沖區(qū)值減去一。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 第三個選項(xiàng)卡為高級設(shè)置選項(xiàng)，該選項(xiàng)卡可以設(shè)置是否啟用NumRXBytes和Status輸出口。NumRXByte

50、s說明本次接收到的字節(jié)數(shù)，即NumBytes輸出口中數(shù)據(jù)量的大小。Status輸出口說明了本次讀操作是否成功或失敗。如果成功，該輸出口的值為0，否則為 其 它 值 ， 詳 細(xì) 的 說 明 請 查 閱dSPACE幫助。在較復(fù)雜的控制程序中，這兩個值為下一步的程序邏輯提供了依據(jù)。 啟用NumRXBytes和Status輸出口，以便在ControlDesk中監(jiān)視讀操作的狀態(tài)。如圖所示。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 我們把讀取到的數(shù)據(jù)保存在一個Data Memory中，Status端口和NumRXBytes端口簡

51、單的忽略。結(jié)果如圖所示。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 我們已經(jīng)可以從串口接收數(shù)據(jù)并保存了下來，下一步就是要建立從串口發(fā)送數(shù)據(jù)的程序。發(fā)送數(shù)據(jù)利用的是dSPACE庫中的串口寫模塊CAN_TYPE1_SER_TX_M1_C1，我們從庫中把該模塊拖出放到窗口上。如圖所示。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 建立dSPACE串口通訊程序 默認(rèn)情況下，串口寫模塊有兩個輸入端口和兩個輸出端口，但是經(jīng)過設(shè)置以后，可以只有一個輸入端口。串口寫模塊的設(shè)置與串口讀模塊的設(shè)

52、置非常相似，這里不再細(xì)說。我們設(shè)置發(fā)送固定8字節(jié)的數(shù)據(jù)，如果緩沖區(qū)滿，則丟棄新的數(shù)據(jù)。我們把保存讀數(shù)據(jù)的Data Memory中的數(shù)據(jù)通過串口寫模塊發(fā)送。如圖所示。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 測試dSPACE串口通訊 我們串口數(shù)據(jù)通訊的第一個例子已經(jīng)完成，啟動dSPACE及ControlDesk，編譯并下載已經(jīng)制作好的Simulink仿真程序，在ControlDesk中設(shè)置好監(jiān)視界面，連接dSPACE與PC機(jī)，運(yùn)行串口調(diào)試助手（這些知識應(yīng)該都已經(jīng)具備）。在串口助手中輸入一定的數(shù)據(jù)，并啟動定時發(fā)送，將看到dSPACE可以接收到發(fā)來的數(shù)

53、據(jù)，同時dSPACE把接收到的數(shù)據(jù)回發(fā)給串口調(diào)試助手。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 總結(jié) 通過例一，我們可以看到，使用dSPACE與外部設(shè)備進(jìn)行串口通訊并不困難，關(guān)鍵在于模塊的設(shè)置中，應(yīng)該采用與配對通訊設(shè)備中相同的參數(shù)設(shè)置。 通過Simulink模塊在dSPACE中編寫串口通訊程序只是其中的一個方法，dSPACE為編寫程序提供了更多的靈活化的方法，有興趣的讀者請參考相關(guān)的幫助文檔。 串口通訊的各模塊的設(shè)置非常靈活，每一項(xiàng)設(shè)置都可能會對串口通訊是否能成功產(chǎn)生影響，你不可能也不必要記住每一項(xiàng)細(xì)則，幸好dSPACE提供了非常豐富和詳盡的幫助

54、文檔，在使用過程中如果遇到任何問題，可以首先查閱相關(guān)的幫助文檔。dSPACE與與PC串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例串口數(shù)據(jù)通訊實(shí)例dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用CAN通訊應(yīng)用通訊應(yīng)用dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用為什么要用網(wǎng)絡(luò)為什么要用網(wǎng)絡(luò) 車上的控制器越來越多 汽車上控制器之間的交換信息的需求越來越多 安全性和舒適性的要求越來越高 線束問題CAN的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn) 可靠性 成本低 功能更強(qiáng)dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用 CAN(Controller Area Network)總線是由德國BOSCH公司在20世紀(jì)80年代初為了解決汽車中控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)傳輸而開發(fā)的一種新型汽車總線。它具有

55、高傳輸速率，高抗電磁干擾性，并且能夠檢測出發(fā)生的幾乎任何錯誤。由于其卓越性能，近年來CAN總線已經(jīng)發(fā)展成為車輛電子工程的主流總線。 到目前為止，CAN總線現(xiàn)在已經(jīng)制定了CAN2.0規(guī)范，并且已被ISO國際標(biāo)準(zhǔn)組織制定為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898，同時也已經(jīng)得到Intel, Motorola, Philips, Siemens, NEC等國際知名大公司的支持。 CAN2.0規(guī)范分為CAN2.0A和CAN2.0B，CAN2.0A支持標(biāo)準(zhǔn)的11位標(biāo)識符，CAN2.0B支持標(biāo)準(zhǔn)的11位標(biāo)識符和擴(kuò)展的29位標(biāo)識符。CAN2.0規(guī)法的目的是為了在任何兩個基于CAN2-bus的儀器之間建立兼容性，定義了傳輸層

56、，并定義了CAN協(xié)議在周圍各層當(dāng)中發(fā)揮的作用。 dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用使用使用dSPACE進(jìn)行進(jìn)行CAN通信的步驟通信的步驟 建立軟件模型 決定使用的CAN通道號 硬件連線 使用dSPACE的CAN接收模塊代替軟件模型中相應(yīng)的信號源、 CAN接收模塊代替軟件模型中相應(yīng)的信號源。 對dSPACE的CAN模塊的屬性進(jìn)行設(shè)置 編譯模型并下載到dSPACE中運(yùn)行 觀察運(yùn)行結(jié)果dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用這里通過實(shí)例演示利用dSPACE進(jìn)行CAN通訊的詳細(xì)步驟以及程序的編寫方法。 例中演示了混合動力汽車整車控制器通過CAN總線發(fā)送控制指令，并接收電池控制器通過CAN總線發(fā)送過來的電

57、池組信息。涉及的CAN通信協(xié)議如下頁所示：dSPACE dSPACE 應(yīng)用應(yīng)用ID (0 x1010A7A6) INTEL STANDARD 實(shí)際物理值總線傳送數(shù)值factoroffset 總線波特率: 500Kbit/sTransmitter電池控制器電池控制器Base time10ms Signal description信號描述信號描述bytebittypefactoroffsetUnitremarksbattery_voltage電池總電壓 0-115-0unsigned0.10Vbattery_current電池總電流 2-315-0unsigned0.1-1000Acharging_curr