用PIC18F458的CAN模塊實現(xiàn)CAN總線通信

　　美國微芯公司的PIC18F458 單片機集成了CAN 通信接口，執(zhí)行Bosch 公司的CAN2.0A/B 協(xié)議。它能支持CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0B 協(xié)議的舊版本和CAN2.0B現(xiàn)行版本。使用PIC18F458 單片機的嵌入式系統(tǒng)， 可以很方便的利用CAN 總線與外界進行數(shù)據(jù)交換。它的優(yōu)點是電路接口比較簡單，只需很少的外圍電路就可實現(xiàn)CAN 通信， 受硬件限制比較少；軟件編程容易實現(xiàn)所需功能， 只需對相關寄存器進行正確設置即可。

　　1 硬件接口電路

　　PIC18F458 與CAN 驅(qū)動芯片PCA82C250T 的接口電路如圖1 所示。PCA82C250T 是驅(qū)動CAN 控制器和物理總線間的接口， 提供對總線的差動發(fā)送和接收功能。電阻R 作為CAN 終端的匹配電阻；電感L 起濾波作用。

　　2.1 初始化CAN 控制

　　在使用CAN 之前， 必須對它的一些內(nèi)部寄存器進行設置， 如CAN 控制寄存器CANCON 、波特率寄存器BRGCONx 的設置以及對郵箱進行初始化。

　　波特率寄存器BRGCONx(x=1，2， 3)決定了CAN 控制器的波特率、采樣次數(shù)、同步跳轉寬度和重同步方式，對波特率寄存器的配置步驟如下：

　　設置CANCON 寄存器中的C A N 操作方式請求位為1xx，即REQOP=1xx；

　　判斷CANSTAT 寄存器中的操作方式狀態(tài)位是否為100，即OPMODE 是否為100，如OPMODE=100 則進入下一步；

　　設置BRGCONx(x=1，2，3)寄存器，即配置正確的波特率， 同步跳轉寬度、采樣次數(shù)和重同步方式；

　　設置發(fā)送郵箱和接收郵箱的標識符、郵箱數(shù)據(jù)長度、屏蔽寄存器、濾波寄存器以及初始化郵箱的數(shù)據(jù)區(qū)；

　　設置CANCON 寄存器中的CAN 操作方式請求位為000，即REQOP=000，使CAN 模塊進入正常工作方式；

　　判斷CANSTAT 寄存器中的操作方式狀態(tài)位是否為000，即OPMODE 是否為000，如OPMODE=000 則進入下一步；

　　寄存器配置和郵箱初始化完成后，進入正常工作方式。

　　初始化流程圖如圖2 所示。

　　2.2 信息的發(fā)送

　　PIC18F458 有3 個發(fā)送郵箱緩沖器，每一個發(fā)送緩沖器的數(shù)據(jù)長度可以設置為1 ~ 8 個字節(jié)長度， 信息發(fā)送的具體步驟如下：

　　① 初始化發(fā)送郵箱；

　　② 設置相應的發(fā)送請求位為1 ，即TXBxCON bits.TXREQ=1(x=1，2，3)；

　?、?若CAN 總線允許發(fā)送， 則啟動最高優(yōu)先級信息的發(fā)送；

　?、?若發(fā)送成功，則TXREQ 被清零，TXBxIF 被置1，如果中斷被使能， 則會產(chǎn)生中斷；

　?、?若信息發(fā)送失敗，則TXREQ 保持為1 ，并置位相應的狀態(tài)標志。

　　2.3 信息的接收

　　PIC18F458 有2 個具有多重接收濾波器的完全接收緩沖器和1 個單獨信息組合的緩沖器。接收郵箱初始化時，要設置其標識符及相關的屏蔽寄存器、接收優(yōu)先級等。

　　MAB 寄存器接收所有來自總線的下一條信息，RXB0 和RXB1 則接收來自協(xié)議驅(qū)動的完整信息。MAB 接收所有信息， 但是只有滿足過濾條件的信息才被傳送到RXBx 中。

　　3 軟件設計

　　下面的程序例程實現(xiàn)的是發(fā)送緩沖器0 向接收緩沖器0 發(fā)送數(shù)據(jù)的自測試模式， 其中接收采用中斷方式，發(fā)送采用查詢方式。該程序?qū)崿F(xiàn)了PIC18F458 單片機CAN 模塊的最小程序， 經(jīng)過適當修改即可用于實際工程程序中， 并在實現(xiàn)工程中驗證了它的正確性。