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。
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