基于DSP的CAN總線(xiàn)系統設計與實(shí)現

摘要：介紹了基于DSP的CAN控制器的設計及應用方法，利用該方法可以在波特率高達lMb／s的條件下穩定、可靠地傳輸數據，而且延遲時(shí)間很少。實(shí)驗證明，利用TMS320F2812內嵌的CAN模塊來(lái)構成的硬件電路和軟件設計十分簡(jiǎn)單實(shí)用。
關(guān)鍵字：CAN總線(xiàn)；串行通信；分布式控制；DSP；TMS320F2812

0 引言
eCAN模塊是一種片上增強型控制器，其性能較之已有的DSP內嵌CAN控制器有較大的提高，而且數據傳輸更加靈活方便，數據量更大、可靠性更高、功能更加完備。隨著(zhù)TMS320F2812的大量推廣使用，基于DSP的CAN總線(xiàn)通信方式將得到廣泛的應用。

1 eCAN模塊的增強特性
eCAN模塊是TI公司的新一代32位高級CAN控制器，它完全兼容CAN2．0B協(xié)議，可以在有干擾的環(huán)境里使用上述協(xié)議與其它控制器串行通信。該模塊除具有一般DSP內嵌CAN控制器的所有功能外，與TMS320F2812系列DSP的CAN模塊相比，它還主要具有如下一些增強特性：
(1)增加了郵箱數量，并且所有郵箱都具有獨立的接收屏蔽寄存器。TMS320F2812有多達32個(gè)郵箱，其所占用的512字節RAM都可以配置為
發(fā)送或接收郵箱，且都有一個(gè)可編程的接收屏蔽寄存器。因而其數據傳輸更加方便靈活、信息量大大增加；
(2)eCAN是一個(gè)32位的高級CAN控制器。其控制寄存器的狀態(tài)寄存器必須以32位方式訪(fǎng)問(wèn)，而接收屏蔽、時(shí)間標識寄存器、超時(shí)寄存器和郵箱所在的CAN范圍則可以以8位、16位和32位方式訪(fǎng)問(wèn)；
(3)時(shí)間標識。eCAN模塊應用一個(gè)全速運行的32位定時(shí)器(LNT)來(lái)獲得接收或者發(fā)送一個(gè)信息(有效的CAN數據幀)的時(shí)間。當一個(gè)接收
信息被保存或被發(fā)送時(shí)，定時(shí)器的內容將寫(xiě)入到相應郵箱的時(shí)間標識寄存器(MOTS)里。這樣就可獲得接收或發(fā)送一個(gè)信息的時(shí)間。當郵箱成功發(fā)送或接收一個(gè)信息時(shí)，LNT寄存器被清除。所以可以通過(guò)使用郵箱來(lái)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的全局時(shí)間同步；
(4)超時(shí)功能。為了確定所有的信息都能在預定的時(shí)間里送出或接收，每個(gè)郵箱都有它自己的超時(shí)寄存器(MOTS)。如果一個(gè)信息沒(méi)有在超
時(shí)寄存器設定的時(shí)間內完成發(fā)送或接收，其超時(shí)狀態(tài)寄存器里將設置一個(gè)標志位，并據此判斷是否超時(shí)。
以上這些增強特性使得TMS320F2812在進(jìn)行CAN通信時(shí)，其數據傳輸更加方便靈活、數據量更大、功能更完備。

2 應用設計
針對TI公司的TMS320F2812內嵌的eCAN模塊的方便性和實(shí)用性，可用TMS320F2812微控制器組成一個(gè)CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數據收發(fā)。其
中CAN驅動(dòng)器使用TI公司的SN65HVD230D。此方案可擴展性強，功能強大。若要增加節點(diǎn)個(gè)數，只需要在CAN總線(xiàn)上掛接帶有CAN模塊的控制器
即可。