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基于CAN总线与以太网的嵌入式网关设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-08-26 12:28:32



PCA82C250是CAN控制器与物理总线之间的接口,主要用于增强系统的驱动能力。采用收发器的系统中,节点数至少可以达到110个,同时还具有降低射频干扰(RFI)和很强的抗电磁干扰 (EMI)能力。在处理这部分电路时,有几个地方要特别注意:
    (1)晶振电路的问题。89C55和SJA1000都应该有各自独立的晶振电路,不能够用SJA1000的时钟输出信号CLKOUT来驱动单片机。
    (2)复位引脚的问题。虽然SJA1000的复位是低电平,但不能通过一个非门直接连接单片机的复位引脚。一般对解决复位引脚问题有两种方式:第一种是使用单片机的I/O引脚控制SJA的复位引脚,其好处是单片机可以完全控制SJA的复位过程;第二种是采用适当的复位芯片,为了降低成本,该设计采取的是第一种方法。
    (3)RX1引脚的电位必须维持在约0.5 VCC上,否则将不能形成CAN协议所要求的逻辑电平。
    (4)一定要注意电缆的终端阻抗匹配,它直接影响CAN总线是否能正常工作和网络性能。CAN接口模块的硬件电路图见图3,在PCA82C250的RS脚上接有一个斜率电阻R,可根据总线通信速度适当调整电阻的大小。

2 通信模块软件设计
2.1 SJA1000驱动程序的实现
    SJA1000驱动程序是由SJA的初始化函数、发送函数、接收函数组成的,图4所示为其流程图。

    (1)SJA1000的初始化。SJA1000在系统上电、硬件复位或主控制器发出复位命令后需要进行初始化,以设定它的工作模式、通信速率、输出控制方式和标识符屏蔽格式等重要参数。CAN控制器SJA1000的初始化只能在复位模式下才能完成。程序的流程图如图4所示。
    首先程序检测CAN接口是否正常工作,即向SJA1000的测试寄存器写入并读出,校验其结果是否一致,如果结果一致则进入复位模式进行初始化设置。在初始化的过程中,如果对某个寄存器的设置超过规定的时间还未完成,则认为初始化失败,初始化程序自动发送错误信号。
    (2)数据的发送与接收。SJA1000芯片有一个报文发送缓冲区和两个报文接收缓冲区,用于CAN报文传送。数据从CAN控制器SJA1000发送到 CAN总线首先是由CAN控制器自动完成的,发送数据程序把数据存储区中待发送的数据取出,组成信息帧,并将主机的ID地址填人帧头;然后将信息帧发送到 CAN控制器的发送缓冲区;最后启动发送命令即可。信息从CAN总线到CAN接收缓冲区也是由CAN控制器自动完成的。接收程序只需从接收缓冲区读取要接收的信息,并将其存储在数据存储区即可。

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