基于LPC2131嵌入式系統(tǒng)的CAN模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要： 對(duì)于內(nèi)部沒(méi)有集成CAN控制器的處理器可通過(guò)外部擴(kuò)展CAN接口來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN通訊。以philips的ARM7處理器LPC2131為例，給出了較為通用的硬件設(shè)計(jì)和基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)mCOS-II實(shí)現(xiàn)CAN通信的關(guān)鍵軟件代碼。

關(guān)鍵詞： LPC2131；CAN總線；ARM；mCOS-II；嵌入式系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)技術(shù)的飛速發(fā)展， ARM技術(shù)方案架構(gòu)作為一種具備低功耗、高性能、以及小體積等特性的32位嵌入式微處理器，得到了眾多的知識(shí)產(chǎn)權(quán)授權(quán)用戶，其中包括世界頂級(jí)的半導(dǎo)體和系統(tǒng)公司。目前已被廣泛的用于各類電子產(chǎn)品，汽車、消費(fèi)娛樂(lè)、影像、工業(yè)控制、海量存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安保和無(wú)線等領(lǐng)域。被業(yè)界人士認(rèn)為，基于ARM的技術(shù)方案是最具市場(chǎng)前景和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的解決方案。

現(xiàn)場(chǎng)總線CAN是為解決現(xiàn)代汽車中眾多的電控模塊之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行通信協(xié)議。由于其具有多主站依據(jù)優(yōu)先權(quán)進(jìn)行總線訪問(wèn)，采用非破壞性總線仲裁，可完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤檢驗(yàn)和優(yōu)先級(jí)判別，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度最多為8個(gè)字節(jié)，傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低，抗干擾能力較強(qiáng)，通信速率最高可達(dá)1Mbit/s等特點(diǎn)，它被廣泛應(yīng)用在汽車，工業(yè)，消費(fèi)類電子等領(lǐng)域，而被公認(rèn)為是最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。

基于ARM在嵌入式系統(tǒng)方面優(yōu)勢(shì)和CAN總線的廣泛應(yīng)用，目前越來(lái)越多的ARM處理器內(nèi)部都自帶了CAN控制器，極大的方便了開發(fā)人員對(duì)CAN總線的開發(fā)。但目前仍有些產(chǎn)品中的ARM處理器沒(méi)有內(nèi)置CAN控制器，為了能夠適應(yīng)節(jié)點(diǎn)間對(duì)數(shù)據(jù)傳輸所提出的實(shí)時(shí)性，可靠性的要求，同時(shí)又不改變?cè)瓉?lái)的硬件結(jié)構(gòu)，通過(guò)外擴(kuò)CAN接口模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN通信成了一個(gè)較為合適的選擇。

本文基于ARM7TDMI-S處理器LPC2131，對(duì)內(nèi)部沒(méi)有集成CAN控制器的處理器，設(shè)計(jì)了較為通用的CAN接口模塊的硬件電路，并對(duì)CAN總線進(jìn)行了可靠性設(shè)計(jì)，而且對(duì)基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)mCOS-II實(shí)現(xiàn)CAN通信，進(jìn)行了嵌入式軟件的設(shè)計(jì)，最終在實(shí)踐中對(duì)CAN總線通訊的可靠性和可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。

LPC2131

Philips LPC2131是基于ARM7TDMI-S的高性能32位RISC微控制器，它一方面具有ARM處理器的所有優(yōu)點(diǎn)：低功耗、高性能；同時(shí)又具有較為豐富的片上資源，非常適合嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)。其特點(diǎn)如下：