基于嵌入式系統的機械車(chē)載監控終端研究
通過(guò)CAN模塊接口,ARM處理器可以直接訪(fǎng)問(wèn)CAN寄存器組,這些寄存器可以配置CAN核心模塊、CAN信息處理模塊以及訪(fǎng)問(wèn)信息RAM的方式。本系統采用飛利浦公司的TJA1050作為收發(fā)器,在CAN接口和CAN總線(xiàn)之間的收發(fā)器,作用是將3.3V的邏輯電平轉換為CAN的邏輯電平,也就是將發(fā)送和接收到的信號轉換成CAN總線(xiàn)和ARM可以識別的信號。

圖3CAN模塊的電路設計
4ARM中CAN模塊的軟件設計
在構造和特性上,7202的CAN控制器與標準的CAN模塊基本沒(méi)有區別,只是在寄存器的個(gè)數與基地址的偏移上有些不同。

圖4CAN模塊操作順序
如圖4,在開(kāi)始進(jìn)行總線(xiàn)操作前需要做好4步工作。首先要使能CAN模塊,向CANEnableRegister寫(xiě)入0X01,由于A(yíng)RM的引腳是復用的,所以在使能CAN模塊以前,先要將CAN模塊占用的引腳切換到特殊模式。然后要初始化CAN模塊,主要是正確的配置CommandMaskRegister,這個(gè)寄存器的作用是用來(lái)配置CAN模塊收發(fā)的信息體。接著(zhù),配置波特率,通過(guò)所想達到的CAN總線(xiàn)波特率,計算出計算公式各個(gè)變量的值,而CAN的波特率計算公式如下:(Tseg2+Tseg1+SJW+3)*BRP=CAN_CLK/Fbps。左邊的4個(gè)變量在BRP寄存器中,而等式右邊的CAN_CLK是一個(gè)固定值,在這里是48MHz。最后,配置信息存儲器,信息體的配置是與具體的應用信息相關(guān)的,具體到信息緩沖寄存器組中的每一個(gè)寄存器的設置。需要提出的是,前面三步都是在初始化模式下完成的,而最后一步則是在正常模式下進(jìn)行。在進(jìn)行完這四部以后,就可以對CAN模塊進(jìn)行操作了。
linux操作系統把對CAN的操作看成是對文件的操作,對于文件,最基本的操作是打開(kāi)、關(guān)閉、讀和寫(xiě)。對于CAN模塊,讀與寫(xiě)操作分別實(shí)現接收數據的讀取和發(fā)送,打開(kāi)和關(guān)閉文件則分別實(shí)現CAN模塊的一些硬件資源的初始化和釋放先前所占有的資源,配置波特率、配置信息模式等配置特性的操作,則由ioctl函數完成的。
staticint_intcan_init(void)
?。?/p>
初始化默認波特率、注冊驅動(dòng)程序
?。?/p>
intcan_open(structinode*inode,structfile*filp)
?。?/p>
設置CAN工作寄存器、初始化讀操作隊列、注冊CAN模塊中斷
?。?/p>
staticintcan_ioctl(structinode*inode,structfile*file,unsignedintcmd,unsignedlongarg)
?。?/p>
根據cmd參數選擇相應的操作
?。?/p>
上面列舉出了對CAN操作的初始化、打開(kāi)、和配置函數,其他的還有讀、寫(xiě)、關(guān)閉等函數,最后所要實(shí)現的功能就是CAN模塊中斷,在中斷中主要完成對于讀寫(xiě)位置標志的改變,以實(shí)現阻塞型I/O操作,這樣,用戶(hù)通過(guò)應用這些操作函數就完成了CAN總線(xiàn)的使用了。
5本文作者創(chuàng )新點(diǎn)
本設計利用嵌入式系統和CAN總線(xiàn),實(shí)現工程機械的車(chē)載監控的集成化、信息化和智能化,通過(guò)在嵌入式系統CAN總線(xiàn)的應用,可以方便的實(shí)現前端安全監控、電液比例等單元監控,并且可以進(jìn)行人機交互和圖像采集,有很好的應用前景。
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