LPC2000系列CAN驗收濾波的編程及應用

引 言
隨著(zhù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，32位ARM微控制器以其低功耗、高性能以及小體積等特性，得到了廣泛的應用。在汽車(chē)、消費娛樂(lè )、儀器儀表、工業(yè)控制、海量存儲、網(wǎng)絡(luò )、安保和無(wú)線(xiàn)等領(lǐng)域，隨處可見(jiàn)其應用實(shí)例。因而，基于A(yíng)RM的技術(shù)方案是最具市場(chǎng)前景和市場(chǎng)優(yōu)勢的解決方案。
現場(chǎng)總線(xiàn)是當前工業(yè)通信領(lǐng)域中應用最廣的技術(shù)之一。作為現場(chǎng)總線(xiàn)之一的CAN總線(xiàn)，以其高性能、高可靠性以及靈活的設計越來(lái)越受到人們的重視，越來(lái)越多的ARM微控制器帶有CAN控制器。Philips 2000系列ARM微控制器是基于A(yíng)RM7的集成有2個(gè)或4個(gè)CAN控制器的微控制器，在工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )中有廣泛的應用。

1 CAN總線(xiàn)的硬／軟件設計簡(jiǎn)述
1．1 硬件設計
LPC2000系列ARM內置CAN控制器，每一個(gè)CAN控制器都與SJAl000有相似的寄存器結構，只是寄存器訪(fǎng)問(wèn)由8位字節訪(fǎng)問(wèn)轉變?yōu)?2位雙字訪(fǎng)問(wèn)，因而使得硬件連接相對變得簡(jiǎn)單。CAN總線(xiàn)驅動(dòng)器使用82C250或TJA1050。為增強節點(diǎn)的抗干擾能力，CAN控制器與總線(xiàn)驅動(dòng)器可不直接相連，而是通過(guò)高速光耦6N137連接。光耦部分采用的兩個(gè)電源應隔離，故采用電源隔離模塊。
1．2 軟件設計
CAN節點(diǎn)的基本軟件設計包括CAN節點(diǎn)初始化、報文發(fā)送、報文接收3部分。在這3部分程序的基礎上可編出CAN總線(xiàn)通信的一般應用程序。當然，要將CAN總線(xiàn)應用于通信任務(wù)比較復雜的系統中，還需要編寫(xiě)CAN總線(xiàn)異常處理、驗收濾波設置等內容。

2 驗收濾波器的設置及工作原理
當CAN控制器接收一完整的標識符時(shí)，將通知驗收濾波器。驗收濾波器響應這個(gè)信號，并讀出標識符，與AF(驗收濾波)RAM中的標識符表格進(jìn)行匹配，以決定接收或放棄此幀信息。
AF RAM是一個(gè)容量為51232位(2KB)的RAM。通過(guò)軟件設置，可在RAM中存放1～5個(gè)標識符表格。圖1為一個(gè)完整的AFRAM內部表格分布。

為方便編程實(shí)現，把AF RAM的內容按32位模式排列，每個(gè)32位稱(chēng)為一個(gè)“cell”。表格就是cell的集合。前兩種表格中每個(gè)cell包含2個(gè)標識符，且配置時(shí)每個(gè)cell中高位標識符小于低位標識符，否則會(huì )引起驗收濾波器執行失敗。接下來(lái)的2個(gè)表格，每一對范圍或每一個(gè)標識符占用1個(gè)cell，而合法的擴展標識符范圍表格必須以偶數個(gè)cell出現。每個(gè)表格均需按升序排列，每種表格可根據應用需要適當裁減。

3 驗收濾波編程實(shí)現
程序用C語(yǔ)言編制，在A(yíng)DSl．2開(kāi)發(fā)環(huán)境下通過(guò)JTAG接口進(jìn)行實(shí)時(shí)調試、仿真和下載，并在實(shí)際應用中得到了驗證。要說(shuō)明的是，Fullcan模式應用較少，程序未涉及它的設置；設置了獨立標準標識符和標準標識符范圍表格，對標準ID{1，2，0x10，0x20}和指定范圍{{90=ID=100}及{0x300=ID=0x400}}的信號進(jìn)行接收，獨立擴展標識符表格和擴展標識符范圍表格未設置。需要設置時(shí)，可參考前兩種表格的設置程序。
在CANREG．H中，定義驗收濾波模式寄存器結構如下：

②初始化一個(gè)獨立標準標識符表格的內容。
③初始化一個(gè)標準標識符組表格的內容。
④用獨立標準標識符表格內容初始化1，uT的獨立標準標淤符表格。
⑤用標準標識符范圍表格內容初始化LuT的標準標識符范圍表格。
⑥模式2，啟動(dòng)全局驗收濾波器。
在majn．c中所含的4個(gè)相關(guān)函數略。

結語(yǔ)
在SJAlO∞的應用巾，驗收濾波器只能對一些規律性較強的ID和個(gè)數較少的ID進(jìn)行濾波‘硼。當需要設計復雜的驗收濾波器時(shí)，以上的驗收濾波模塊能起到一定的作用。當然，在具體的應．Hj場(chǎng)合．還需要考慮通信協(xié)議、CAK總線(xiàn)異常處理、cAN初始化、接收和發(fā)送等程序。
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