自動(dòng)光學(xué)檢測儀通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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2．2 CAN總線硬件電路設(shè)計(jì)
為了保證控制系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和電路保護(hù)功能，并考慮到系統(tǒng)的擴(kuò)展性，采用16位微控制器系列中的XCl64CS。該芯片尺寸小、運(yùn)算速度高，并集成有TwinCAN模塊，該模塊用于控制幀的自動(dòng)發(fā)送和接收。該模塊有2個(gè)全功能的CAN節(jié)點(diǎn)共享模塊的資源，提供32個(gè)報(bào)文對(duì)象，它們可獨(dú)立分配給2個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè)，還可以組合構(gòu)成FIFO結(jié)構(gòu)。每個(gè)報(bào)文對(duì)象分別對(duì)應(yīng)有利于濾波的驗(yàn)收屏蔽寄存器。
全CAN功能和FIFO結(jié)構(gòu)的靈活組合可滿足復(fù)雜嵌入式控制應(yīng)用的實(shí)時(shí)要求。CAN總線監(jiān)控功能的增強(qiáng)以及報(bào)文對(duì)象個(gè)數(shù)的增加使得CAN的總線通信處理更加精確和方便。網(wǎng)關(guān)功能允許在2個(gè)獨(dú)立的CAN總線系統(tǒng)之間進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)交換，減輕了CPU負(fù)載，提高了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。2
個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)的位定時(shí)都從主時(shí)鐘得到，可通過編程使數(shù)據(jù)速率達(dá)到1 Mb／s，
CAN總線收發(fā)器采用英飛凌公司的TLE6250G，支持傳送速率高達(dá)1 Mb／s，具有抗瞬變、抗射頻和抗電磁干擾的特性，并具有寬泛的工作范圍(-40～150℃)，以及短路保護(hù)和過溫保護(hù)功能。具體的CAN總線節(jié)點(diǎn)原理圖設(shè)計(jì)如圖3所示。
另外，總線連接時(shí)兩端各加一只120 Ω的電阻，它們對(duì)于匹配總線阻抗起著相當(dāng)重要的作用，可減少信號(hào)反射干擾。
2．3 CAN總線節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
CAN總線節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)與整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性密切聯(lián)系。本系統(tǒng)中各部分間的數(shù)據(jù)交換比較頻繁，CAN總線上傳輸的數(shù)據(jù)幀包括有：1)主機(jī)發(fā)送的控制指令幀，主機(jī)控制著整個(gè)系統(tǒng)的工作模式，通過PCB板為好板或壞板的信號(hào)來控制分揀1和分揀2的運(yùn)作；2)各控制部分傳給主機(jī)的狀態(tài)信息，將正在上板中、正在出板中或者系統(tǒng)故障等消息傳給主機(jī)，方便操作人員實(shí)時(shí)了角整個(gè)系統(tǒng)信息；3)各控制部分之間的信息交換，如上板部分檢測到一批PCB板檢測完成，通知分揀部分出板的信號(hào)，任何部分檢測到故障通知報(bào)警信號(hào)等。
根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況未編寫相應(yīng)的軟件程序。這里使用的XCl64CS單片機(jī)的CAN控制器遵循CAN V2．0B規(guī)范。報(bào)文緩存單元最多保存32個(gè)報(bào)文對(duì)象，每個(gè)對(duì)象的最大數(shù)據(jù)長度為8字節(jié)。每個(gè)報(bào)文對(duì)象有一個(gè)標(biāo)識(shí)符和自己的控制和狀態(tài)位集。通過控制相應(yīng)寄存器來存放通信時(shí)發(fā)出或者接收到的數(shù)據(jù)以及報(bào)文寄存器組的設(shè)置。對(duì)報(bào)文寄存器進(jìn)行初始化之后，報(bào)文緩存單元無需CPU監(jiān)控就能夠處理數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，簡化了軟件代碼的編寫。而CPU通過訪問CAN控制器狀態(tài)寄存器或者由CAN控制器以中斷的方式通知CPU，即可得到當(dāng)前通信狀態(tài)，從而節(jié)省了CPU的占用時(shí)間。
2．3．1 CAN控制器的初始化
要實(shí)現(xiàn)CAN通信，首先要對(duì)CAN控制器進(jìn)行正確初始化設(shè)置。初始化主要完成下面的工作：節(jié)點(diǎn)控制寄存器ACP／BCR的設(shè)定；CCE和 INIT置位；錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器最大值的設(shè)定；節(jié)點(diǎn)輸出管腳的設(shè)定；節(jié)點(diǎn)傳輸速率的設(shè)定；給節(jié)點(diǎn)配置發(fā)送、接收消息體。對(duì)于XCl64CS，CAN控制器的初始化可以使用DAVE進(jìn)行配置，來自動(dòng)生成代碼，也可以用戶自行編寫。初始化流程如圖4所示。
以下為相應(yīng)的程序代碼：本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/156906.htm
評(píng)論