单片机与DSP中的基于DSP的CAN总线接口设计
1. CAN总线简介 控制器局部网络(CAN ControllerAreaNetwork)是德国Bosch公司从20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯协议。1991年9月PHILIPS公司制定并颁布了CAN2.0技术规范;1993年11月国际标准化组织(ISO)正式颁布了关于CAN总线的ISO11898标准 ,为CAN总线的标准化、规范化应用铺平了道路。 世界各半导体厂商推出了许多CAN总线产品。一类是专用的CAN控制器芯片,如Intel公司的82526,82527;PHILIP公司的82C200,SJA1000;NEC公司的7 **单片机与DSP中的基于DSP的CAN总线接口设计** **一、CAN总线概述** CAN(Controller Area Network)总线是由德国博世(Bosch)公司在20世纪80年代初期为了应对现代汽车中众多控制与测试设备间的通信问题而开发的一种串行通信协议。1991年,飞利浦公司制定了CAN2.0技术规范,进一步推动了CAN技术的发展。1993年,国际标准化组织(ISO)发布了ISO11898标准,标志着CAN总线走向了标准化和规范化,从而在全球范围内广泛应用。 CAN总线的特性包括: 1. **简单结构**:通信介质多样,可使用双绞线、同轴电缆或光纤。 2. **通信灵活性**:支持多主站模式,可进行点对点、点对多点及全局广播的数据传输。 3. **高效通信**:采用短帧格式,确保实时性和可靠性,适合工业应用。 4. **非破坏性总线仲裁**:具备多优先级机制,确保数据传输无冲突。 5. **集成协议功能**:集成了物理层和数据链路层,能进行数据成帧处理。 由于这些优势,CAN总线在工业控制、汽车电子、医疗设备等领域得到了广泛的应用。 **二、CAN总线接口硬件设计** 在基于DSP的CAN总线接口设计中,通常选用带有内置CAN控制器的微处理器,例如TI公司的TMS320LF2407A DSP芯片。硬件电路设计中,CAN控制器与物理总线之间会接入CAN收发驱动芯片,如SN65HVD230,它支持3.3V供电,无需额外的电平转换。 TMS320LF2407A的CAN控制器是一个16位外设模块,符合CAN2.0B协议,具备6个8字节邮箱,以及中断配置、总线唤醒、自动回复、重发和错误诊断等功能。访问CAN模块包括对控制/状态寄存器和邮箱的读写操作。 **三、CAN总线接口软件设计** CAN通信的数据帧由帧起始、仲裁域、控制域、数据域、校验域、应答域和帧结束组成,支持标准帧和扩展帧格式。标识符用于区分不同的报文,RTR位决定是否发送远程帧,DLC则指定数据长度。 在编程实现时,首先需要设置位定时器和初始化邮箱。位定时器的配置决定了通信速率和其他参数,邮箱初始化则设定标识符、数据类型和数据内容。发送邮箱在设置完成后,根据权限高低和发送请求位进行数据发送。接收邮箱则依据标识符和本地屏蔽条件来筛选接收信息。 **总结** 基于DSP的CAN总线接口设计涉及硬件电路的搭建和软件编程,其中,硬件设计的关键在于选择合适的CAN控制器和驱动芯片,以确保兼容性和稳定性。软件设计的重点在于正确配置位定时器、初始化邮箱并编写数据传输和接收的控制逻辑。通过这样的设计,可以实现高效、可靠的CAN通信,满足不同应用场景的需求。
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