LF2407型DSP內嵌eCAN模塊的檢測程序設計

摘 要：以TI公司LF2407型DSP控制器為對象，介紹基于CAN 2．0B總線(xiàn)協(xié)議的外設通信模塊e-CAN檢測程序設計,給出硬件系統的構成框圖及軟件實(shí)現過(guò)程的相關(guān)代碼。實(shí)驗室調試表明，該程序可以用來(lái)判定ID標識符與屏蔽碼的正確與否以及郵箱的工作狀況，同時(shí)能夠減少項目早期研究過(guò)程中對硬件模塊的需求。
關(guān)鍵詞：CAN總線(xiàn)通信：DSP程序設計；CAN控制器自檢；數字信號處理器

1 引言
LF2407型數字信號處理器(DSP)以其處理能力強(30 MI/s)，外設功能模塊集成度高及存儲器容量大等特點(diǎn)廣泛應用于數字化控制與通信領(lǐng)域。筆者以某車(chē)載武器系統的前期預研為背景，討論了該處理器內嵌模塊eCAN的檢測功能及其軟硬件實(shí)現過(guò)程。

2 檢測系統的功能與硬件構成
2．1 eCAN控制模塊
該控制器是一個(gè)16 bit的外圍器件，其特性有：(1)完全支持CAN2．0B協(xié)議；(2)具有6個(gè)郵箱，其中mailbox2與mailtiox3可按工程需求配置為接收或發(fā)送郵箱，數據長(cháng)度為0―8字節；(3)當發(fā)送時(shí)出錯或仲裁過(guò)程中數據丟失時(shí)，該控制器具有自動(dòng)重發(fā)功能；(4)能夠通過(guò)軟件編程實(shí)現自檢測功能。

對eCAN模塊的操作分為對控制，狀態(tài)寄存器的訪(fǎng)問(wèn)以及對郵箱RAM的讀寫(xiě)三個(gè)部分。這些寄存器與郵箱在內存空間的分配如圖1所示，其中，7200H~7230H所在RAM區域為6個(gè)郵箱的分布地址。

2．2 硬件電路的連接
對于LF2407型處理器而言，如果源代碼編譯后放在程序區0x0000地址開(kāi)始的空間．當引腳nap／mc配置為mp方式時(shí)．則00～7FFF下空間被映射到外部存儲器,此時(shí)必須在DSP外有相應的存儲器方可正常加載,否則就會(huì )一直提示“Data verificationfailed at address Ox0．P1ease verify target memory andmempry map”的信息。當引腳配置為mc方式,則00~7FFF這段空間由片內Flash提供,代碼程序要放在片內F1ash中,就必須用燒寫(xiě)操作完成。一般說(shuō)來(lái),前者適用于在線(xiàn)調試的開(kāi)發(fā)方式：對于已經(jīng)定型的軟件代碼，當要脫機運行時(shí)用后者較為方便。筆者選用外擴存儲器的方式來(lái)完成*．out文件的加載．其中74陽(yáng)8器件的功用是將CY7C1021型電路的內存區域一分二，分別用作外擴的程序空間與數據空間。

如圖2所示，PCA82C250為總線(xiàn)驅動(dòng)器．是LF2407內嵌CAN控制器與特殊總線(xiàn)之間所需要的接口電路，實(shí)現對總線(xiàn)的差動(dòng)發(fā)送與接收能力。在硬件連接時(shí)要注意將RS引腳接地使PCA82C250處于高速模式下,而且為完成檢測功能，CANH引腳和CANL引腳應通過(guò)阻值為120Ω的終端匹配電阻器相連接。

在項目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，筆者使用帶ISA接口的仿真器驅動(dòng)板．盡管不需要驅動(dòng)程序．但還是要安裝SetupC2XX．exe文件．否則在Code Composer集成開(kāi)發(fā)環(huán)境內會(huì )出現調試困難。

3 軟件編程
3．1 配置存儲器
因為設計硬件時(shí)采用的是外擴存儲器的方式。所以為了正確地加載輸出文件．必須對CY7C1021作引導配置。具體說(shuō)來(lái)就是修改initgel文件中的StartUp函數(該函數在系統默認狀態(tài)下為空函數。一般說(shuō)來(lái),每次進(jìn)人Cede Composer集成開(kāi)發(fā)環(huán)境時(shí),它都會(huì )被調用。對于硬件系統的初始化代碼經(jīng)常放置于其內)。下面給出主要的代碼語(yǔ)句：
StartUp0
{
GEL_MapReset0；
GEL_MapAdd(0x0000，0，0x7fff,1，1)；
GEL_MapAdd(0x8000，0，0xT000，1，1)；
GEL_MapAdd(0x0000，1，0x10000，l，1)；
GEL_MapAdd(0xffff,2，1，1，1)；
GEL_MapOnO；
GEL_MemoryFill(0xffff,2，l，Ox40)；
*(volatile unsigned int*)SCSRI=0x0200；
*(volatile unsigned int*)SCSR2=0x000C；
*(volatile unsigned int*)WDNTR=Ox006f；
*(volatile unsigned int*)WDKEY=0x055；
*(volatile unsigned int*)WDKEY=Ox0AA；
}
如果需要開(kāi)發(fā)相應的Flash燒寫(xiě)子程序．可以參考此部分的格式完成。

3．2 系統初始化或重新配置位定時(shí)器
相應的操作步驟如下：
(1)設置CANMCR寄存器中的改變配置請求位為1,即CCR=I：
(2)判斷CANGSR寄存器中的改變配置使能位是否為1，即CCE是否為l：
(3)設置CANBCR2和CANBCRl寄存器以確定波特率、同步跳轉寬度及采樣次數等
(4)清CANMCR寄存器中的改變配置請求位為0．即CCR=0
(5)判斷CANGSR寄存器中的改變配置使能位是否為0,即CCE是否為0；
(6)配置完成進(jìn)入正常工作模式。主要程序代碼如下：
(*MCRB)=(*MCRB)10x00c0；
(
(*CANIFR)=0xffff；
(*CANLAMlH)=0x7fff
(*CANLAMlL)=Oxffff；
(*CANMCR)=Oxl040；
while(((*CANGSR)Ox0010)==0)；／／CCR如果不等于1則進(jìn)行軟件等待狀態(tài)
(*CANBCR2)=Ox0002；
(*CANBCRl)=0x0023； ／／BaudRate=500 kb／s
(*CANMC R)=(*CANMCR)0xefff；
while(((*CANGSR)0x0010)==I)；

按CAN2．0B協(xié)議構成的總線(xiàn)通信系統，節點(diǎn)之間的波特率誤差容限要求相當高。與RS232串行通信方式相比．因為其幀長(cháng)遠大于后者,考慮到累加效應的影響，即便是很小的波特率誤差也會(huì )使數據交換失敗。波特率r的相關(guān)計算公式為：
r=-{fcLK／(Brp+1)}／(TSEG1+1)+(TSEG2+1)+1 (1)

其中，Brp為預分頻系數fCLK為L(cháng)F2407的工作頻率，其值是外部晶振體振蕩器頻率與鎖相環(huán)倍頻或分頻系數之積，時(shí)間段TSEG1與TSEG2在位配置寄存器BCR2中定義。本系統中晶體振蕩器頻率為15MHz,鎖相環(huán)倍頻系數為l，那么r=(15 MHz／3)／{(4+1)+(3+1)+1)，即0．5 MHz。

3．3 郵箱的初始化
相關(guān)的流程如圖3所示。

部分代碼如下：
(*CANMDER)=0x0040； ／／將郵箱2配置為接收、
郵箱3為發(fā)送
(*CANMC R1=0x0140；
(*CANMSGID2H)=0x7fff；
(*CANMSGID2L)=0xffff；
(*CANMSGCTRL2)=0x0008；
/*此處用于添加接收郵箱的初始數據值*/
(*CANMSGID3H)=0x7fff;
(*CANMSGID3L)=Oxffff；
(*CANMSGCTRL3)=Ox0008；
/*此處用于添加發(fā)送郵箱的初始數據值*／
(*CANMCR)=0x04C0；
(*CANMDER)=0x004c；

3．4 信息的發(fā)送
數據寫(xiě)到發(fā)送郵箱的數據區后．如果相應的發(fā)送請求位使能．則信息幀被發(fā)送到總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上，整個(gè)過(guò)程以查詢(xún)的方式完成。

具體的操作步驟如下：
(1)初始化發(fā)送郵箱；
(2)設置CANMCR寄存器中的郵箱使能位為1，即MEN=I；
(3)設置CANTCR寄存器中的發(fā)送請求位為1，即TSRN=I；
(4)等待發(fā)送應答信號TAN或發(fā)送中斷標志位MIFN置位：
(5)清除發(fā)送中斷標志位和發(fā)送應答位，即向TAN位寫(xiě)1即可。

程序代碼如下：
(*CANTCR)=0x0020；
while(((*CANTC R)Ox2000)==o)；
*CANTCR)=0x2000；
delay(2)； ／／軟件延時(shí)子函數

3．5 信息的接收
接收過(guò)程以中斷的方式完成。具體的操作步驟如下：
(1)設置局部屏蔽寄存器；
(2)確定接收郵箱的標識符和控制寄存器；
(3)等待接收信息懸掛位RMPN或接收中斷標志位MIFN置位：
(4)向RCR寄存器中的接收信息懸掛位RMPN寫(xiě)1,以清除接收中斷標志位和接收信息懸掛位．為下一次接收作準備。

相應中斷服務(wù)子程序如下：
void CANMBXISRfvoid)／／mailbox2接收中斷服務(wù)子程序
{
(*CANMDER)=Ox0040；
(*CANMCR)=Ox0143；
(*CANMBX3A)=(*CANMBX2A)+Ox0012；
(*CANMBX3B)=(*CANMBX2B)+0x0034；
(*CANMBX3C)=(*CANMBX2C)+Ox0056；
(*CANMBX3D)：(*CANMBX2D)+0x0078；
(*ANMCR)=Ox04C0：
(*CANMDER)=0x004o；
(*CANRCR)=Ox0040；//復住RMP2和。MIF2
}
3．6 檢測結果
檢測結果如圖4所示，將放置郵箱數據的內存區域(0x7214～Ox721f)相應單元作差后的值與程序設計中的代碼偏移量進(jìn)行比較,可知郵箱2與其他部分都能正常工作,而且ID標識符與屏蔽設置正確,否則內存區域就接收不到相關(guān)數據。

4 結束語(yǔ)
借助于實(shí)驗室調試成功的eCAN檢測程序,只要將CANMCR寄存器的STM位從“0”置換為“1”就可以使LF2407退出自收／發(fā)狀態(tài)。如果再配以某個(gè)CAN總線(xiàn)數據交換節點(diǎn)(如PCI04與SJAl000T型獨立CAN控制器等器件構成的通信系統)就可以形成“點(diǎn)對點(diǎn)”通信模式。因為檢測模式與正常的通信狀態(tài)幾乎沒(méi)有區別,而且前者對硬件要求相對較低,所以在工程項目的前期開(kāi)發(fā)過(guò)程中。檢測程序是具有實(shí)際意義的。