塑料光纤现场总线物理层通信研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，信息技术的飞速发展以及通信、网络技术、计算机的相互渗透，使得信息交换正以空前的速度广泛应用到各个领域，传统的RA232等通信标准早已无法满足现代社会对通信的巨大需求，而现场总线凭借它的开放性、多点通信、数字化及造价低廉的特性，受到越来越多用户的喜爱和应用。其中控制器局域网总线（CAN，Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，是世界上应用最广泛的现场总线之一，它是由德国公司为实现汽车中庞大的数据交换而开发的，在其后的二十年里以前所未有的速度发展，大量采用它的控制网络问世。如德国Bosch公司、德国宝马公司（BWM AG）、美国戴姆勒·克莱斯勒（Daimler Chrysier）、我国上海大众生产的POLO轿车，以及现代各种高速大容量实时控制系统等。而由于其在数据通信方面的高可靠性、高性能以及独特的设计而越来越受到人们的重视，被广泛应用于更多其它领域，如航空业、工业控制、安全防护等。

目前，大部分的CAN网络都采用双绞线作为传输介质，在情况比较复杂的控制现场，自身电气系统和周围环境若产生强电磁干扰，则可能会导致总线无法正常工作，甚至出现瘫痪，所以一些应用场合对数据传输的介质提出了更高的要求。于是，石英光纤作为新兴的传输介质崛地而起，它具有很强的抗电磁干扰能力，即使在情况复杂的工业环境中也能够实现高效率、高质量的信号传输。与双绞线相比，石英光纤还具有不导电、不存在光信号相互干扰影响、不辐射能量等问题的优势。然而，由于石英光纤不容易弯折，在很多场合都受到了限制，因此，寻找一种既具有很强的抗电磁干扰能力，又能在任何空间正常使用的新型材料的现场总线成为目前通信研究的重中之重。

现在对于这种新型材料的研究少之又少，而研究的成果会给很多场所带来极大的便利，所以本文在考虑上述问题后，结合时代的要求和现场总线的特点，提出一种以塑料光纤作为传输介质的现场总线通信系统。物理层定义了物理数据在总线上各节点间的传输过程，主要是连接介质、线路电气特性、数据的编码/解码、位定时和同步的实施标准。

2. 研究的基本内容与方案

一、基本内容

本毕业论文研究以塑料光纤作为传输介质的现场总线控制系统的通信。根据当前总线控制领域发展的实际需要，结合光学技术，计算机控制技术，电子技术，通信技术等学科技术并在原有的双绞线及石英光纤can总线的基础上，开发出基于pof塑料光纤的can总线网络通信系统。主要分为以下四点：

（1）对采用新型pof光纤作为传输介质组建can网络的相关理论问题和技术问题进行了分析研究，论述用pof组建can网络的各种问题。

3. 研究计划与安排

（1）3-4周（16.2.29-16.3.13），毕业论文资料调研。围绕选题搜集、阅读有关中英文文献资料。

（2）5-7周（16.3.14-16.4.3），设计系统的硬件拓扑结构，研究用pof组建can网络的各种问题。

（3） 8-10周（16.4.4-16.4.24），研究与测试通信用pmma塑料光纤的传输性。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 张鑫，文怀兴. can总线光纤通信接口设计[d].陕西科技大学，2008.

[2] 乔应军，熊华钢，罗志强. 多路数据总线仿真软件的设计[j]. 电子技术应用，2000，09:48-50.

[3] 付秀霞. 现场总线协议的建模与仿真[d].北京化工大学，2005.