S12X系列雙核單片機的整車(chē)控制器CAN結點(diǎn)設計

摘要：XGATE內核的MC9S12XE系列雙核單片機具有數據處理速度快、反應時(shí)間短、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，在汽車(chē)電子領(lǐng)域有著(zhù)很好的應用前景。本文介紹了Freescale公司MC9S12X系列雙核單片機在混合動(dòng)力汽車(chē)整車(chē)控制器中應用的優(yōu)點(diǎn)，給出了其進(jìn)行CAN總線(xiàn)通信的硬件接口設計與執行流程。最后給出了其利用協(xié)處理器XGATE管理CAN總線(xiàn)通信的典型配置方法。
關(guān)鍵詞：整車(chē)控制器；CAN；MC9S12XE；XGATE；中斷

引言
高精度、高速度、高可靠性的混合動(dòng)力汽車(chē)整車(chē)控制器是實(shí)現整車(chē)控制的基礎。為了避免車(chē)載環(huán)境中的電磁干擾，滿(mǎn)足閉環(huán)控制系統的快速響應，整車(chē)控制器與其他控制器的通信采取CAN總線(xiàn)方式。CAN總線(xiàn)位速率最大可達1 Mb／s，可以滿(mǎn)足整車(chē)控制器與外界的高速通信。
Freeseal公司MC9S12XE(簡(jiǎn)稱(chēng)S12X)系列單片機專(zhuān)門(mén)用于汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )和通用車(chē)身應用，具有32位單片機的性能，且具有16位MCU的所有優(yōu)點(diǎn)和功效。內部的增強型XGATE模塊，允許高速數據自主地在單片機外設和內部RAM、I／O端口之間進(jìn)行數據傳輸與處理，XGATE內置有一個(gè)16位的精簡(jiǎn)指令集內核，可以對要傳輸的數據進(jìn)行預處理并執行復雜的通信協(xié)議，易于用C語(yǔ)言進(jìn)行編程。合理地使用XGATE可以提高整車(chē)控制器與外界CAN總線(xiàn)的通信速度，而不增加主CPU(S12X CPU)的中斷負荷，從而提高了單片機的數據處理能力。

1 CAN總線(xiàn)硬件接口設計
S12X雙核單片機CAN總線(xiàn)結點(diǎn)接口原理圖如圖1所示。為了增強CAN總線(xiàn)節點(diǎn)的抗干擾能力，S12X單片機的CAN總線(xiàn)收發(fā)引腳并不是直接與PCA82C250的TxD和RxD相連，而是通過(guò)高速光耦6N137后與PCA82C250相連，這樣就很好地實(shí)現了總線(xiàn)上各CAN總線(xiàn)結點(diǎn)間的電氣隔離。

CANH和CANL引腳與地之間并聯(lián)了兩個(gè)電容C1、C2，可以濾除總線(xiàn)上的高頻干擾，并具有一定的防電磁輻射的能力。另外，在兩根CAN總線(xiàn)輸入端與地之間分別接了TVS管D1和D2，當兩輸入端與地之間出現瞬變干擾時(shí)，可起到保護作用。