嵌入式CAN总线控制器和DSP的接口

### 嵌入式CAN总线控制器和DSP的接口 #### 一、引言 现场总线技术在工业自动化领域中扮演着极其重要的角色。其中，CAN（Controller Area Network）总线以其高通信速率、良好的开放性和强大的错误检测能力而备受青睐。随着嵌入式系统的发展，将CAN总线控制器集成到各种微处理器中变得日益普遍。特别是针对DSP（Digital Signal Processor）这类高性能处理器而言，如何有效地实现与CAN总线控制器之间的接口设计，成为了设计高效可靠CAN总线系统的关键。 #### 二、CAN控制器的接口信号与时序 CAN控制器通常提供了一组标准的接口信号，以方便与其他微处理器进行通信。以PCX82C200或SJA1000为例，主要的接口信号包括： - **地址数据线**：AD0～AD7，用于传输地址和数据。 - **地址锁存允许信号**：ALE，用于区分地址和数据。 - **片选信号**：CS，用于选通CAN控制器。 - **读信号**：RD，用于读取数据。 - **写信号**：WR，用于写入数据。 - **复位信号**：RST，用于复位控制器。 - **模式选择信号**：MODE，用于选择接口模式（Intel或Motorola）。 - **中断信号**：INT，用于中断请求。 MODE信号用于选择接口模式，当MODE=Vdd时为Intel模式，MODE=Vss时为Motorola模式。不同模式下的引脚定义有所不同： | 引脚符号 | Intel (MODE=Vdd) | Motorola (MODE=Vss) | |----------|------------------|--------------------| | ALE | ALE | AS | | RD | RDE | E | | WR | WRR | RD/WR | #### 三、DSP的接口信号与时序 DSP作为一种高性能的微处理器，在处理高速数字信号方面有着独特的优势。以TI公司的TMS320系列DSP为例，其提供了丰富的外部接口信号和灵活的时序控制机制。 ##### 3.1 TMS320LF2407 DSP的I/O时序 - **I/O空间选择信号**：IS，用于区分I/O空间和内存空间。 - **I/O设备选通信号**：STRB，用于选通I/O设备。 - **读选通信号**：RD，用于读取数据。 - **写选通信号**：WR，用于写入数据。 - **读写信号**：R/W，用于指示读写方向。 在I/O操作过程中，IS和地址总线一直保持有效。STRB信号在第一个机器周期后有效，并持续至少一个周期。数据的有效性取决于RD和WR信号的状态。 ##### 3.2 TMS320VC5402 DSP的I/O时序 与TMS320LF2407类似，TMS320VC5402也使用IS作为I/O空间选择信号。不同之处在于它使用了专门的I/O设备选通信号IOSTRB和通用的读写信号R/W。IOSTRB信号在第二个机器周期内有效，而数据有效性则由R/W信号决定。 #### 四、CAN控制器与DSP的接口设计 将CAN控制器与DSP连接起来时，需要注意以下几点： 1. **地址和数据线的连接**：根据DSP的具体型号，将CAN控制器的地址数据线与DSP的相应引脚相连。如果DSP不支持地址数据分时复用，可能需要通过额外的逻辑电路来转换信号。 2. **时序匹配**：确保CAN控制器和DSP之间的时序兼容。例如，在Intel模式下，DSP的地址锁存信号应该与CAN控制器的ALE信号对应。 3. **控制信号的映射**：将CAN控制器的控制信号（如RD、WR）与DSP的对应信号相连接，以便正确地读取和写入数据。 4. **中断处理**：配置DSP以响应CAN控制器产生的中断信号，及时处理CAN总线上的通信数据。 #### 五、总结 嵌入式CAN总线控制器与DSP的接口设计是构建高效可靠的CAN总线系统的关键。通过合理设计接口电路和软件控制逻辑，可以充分发挥DSP的性能优势，实现快速准确的通信功能。随着技术的进步，更多集成了CAN控制器的DSP将被开发出来，进一步简化这一过程。