基于DSP的CAN總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：介紹了基于DSP的CAN控制器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用方法，利用該方法可以在波特率高達(dá)lMb／s的條件下穩(wěn)定、可靠地傳輸數(shù)據(jù)，而且延遲時(shí)間很少。實(shí)驗(yàn)證明，利用TMS320F2812內(nèi)嵌的CAN模塊來(lái)構(gòu)成的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)單實(shí)用。
關(guān)鍵字：CAN總線；串行通信；分布式控制；DSP；TMS320F2812

0 引言
eCAN模塊是一種片上增強(qiáng)型控制器，其性能較之已有的DSP內(nèi)嵌CAN控制器有較大的提高，而且數(shù)據(jù)傳輸更加靈活方便，數(shù)據(jù)量更大、可靠性更高、功能更加完備。隨著TMS320F2812的大量推廣使用，基于DSP的CAN總線通信方式將得到廣泛的應(yīng)用。

1 eCAN模塊的增強(qiáng)特性
eCAN模塊是TI公司的新一代32位高級(jí)CAN控制器，它完全兼容CAN2．0B協(xié)議，可以在有干擾的環(huán)境里使用上述協(xié)議與其它控制器串行通信。該模塊除具有一般DSP內(nèi)嵌CAN控制器的所有功能外，與TMS320F2812系列DSP的CAN模塊相比，它還主要具有如下一些增強(qiáng)特性：
(1)增加了郵箱數(shù)量，并且所有郵箱都具有獨(dú)立的接收屏蔽寄存器。TMS320F2812有多達(dá)32個(gè)郵箱，其所占用的512字節(jié)RAM都可以配置為
發(fā)送或接收郵箱，且都有一個(gè)可編程的接收屏蔽寄存器。因而其數(shù)據(jù)傳輸更加方便靈活、信息量大大增加；
(2)eCAN是一個(gè)32位的高級(jí)CAN控制器。其控制寄存器的狀態(tài)寄存器必須以32位方式訪問(wèn)，而接收屏蔽、時(shí)間標(biāo)識(shí)寄存器、超時(shí)寄存器和郵箱所在的CAN范圍則可以以8位、16位和32位方式訪問(wèn)；
(3)時(shí)間標(biāo)識(shí)。eCAN模塊應(yīng)用一個(gè)全速運(yùn)行的32位定時(shí)器(LNT)來(lái)獲得接收或者發(fā)送一個(gè)信息(有效的CAN數(shù)據(jù)幀)的時(shí)間。當(dāng)一個(gè)接收
信息被保存或被發(fā)送時(shí)，定時(shí)器的內(nèi)容將寫(xiě)入到相應(yīng)郵箱的時(shí)間標(biāo)識(shí)寄存器(MOTS)里。這樣就可獲得接收或發(fā)送一個(gè)信息的時(shí)間。當(dāng)郵箱成功發(fā)送或接收一個(gè)信息時(shí)，LNT寄存器被清除。所以可以通過(guò)使用郵箱來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全局時(shí)間同步；
(4)超時(shí)功能。為了確定所有的信息都能在預(yù)定的時(shí)間里送出或接收，每個(gè)郵箱都有它自己的超時(shí)寄存器(MOTS)。如果一個(gè)信息沒(méi)有在超
時(shí)寄存器設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成發(fā)送或接收，其超時(shí)狀態(tài)寄存器里將設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位，并據(jù)此判斷是否超時(shí)。
以上這些增強(qiáng)特性使得TMS320F2812在進(jìn)行CAN通信時(shí)，其數(shù)據(jù)傳輸更加方便靈活、數(shù)據(jù)量更大、功能更完備。

2 應(yīng)用設(shè)計(jì)
針對(duì)TI公司的TMS320F2812內(nèi)嵌的eCAN模塊的方便性和實(shí)用性，可用TMS320F2812微控制器組成一個(gè)CAN總線網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收發(fā)。其
中CAN驅(qū)動(dòng)器使用TI公司的SN65HVD230D。此方案可擴(kuò)展性強(qiáng)，功能強(qiáng)大。若要增加節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，只需要在CAN總線上掛接帶有CAN模塊的控制器
即可。