基于CAN总线的地铁屏蔽门系统设计 - 图文(5)

2019-06-17 19:44

位流处理器是一个在发送缓冲器RXFIFO和CAN总线之间控制数据流的程序装置它还在CAN 总线上执行错误检测仲裁填充和错误处理。 6. 位时序逻辑BTL

位时序逻辑监视串口的CAN 总线和处理与总线有关的位时序它在信息开头弱势-支配的总线传输时同步CAN 总线位流硬同步接收信息时再次同步下一次传送软同步BTL 还提供了可编程的时间段来补偿传播延迟时间相位转换例如由于振荡漂移和定义采样点和一位时间内的采样次数。 7.错误管理逻辑EML

EML 负责传送层模块的错误管制它接收BSP 的出错报告通知BSP 和IML 进行错误统计。

SJA1000 在软件和引脚上都是与它的前一款PCA82C200独立控制器兼容的在此基础上它增加了很多新的功能为了实现软件兼容SJA1000,增加修改了两种模式: ??1. BasicCAN 模式与PCA82C200 兼容 ??2. PeliCAN 模式扩展特性

工作模式通过时钟分频寄存器中的CAN 模式位来选择复位默认模式是Basic CAN 模式。主要是为了软件上的兼容性,在Basic CAN 模式中SJA1000 模仿PCA82C200 独立控制器绝大部分的功能作用。

同步模式:在SJA1000 的控制寄存器中没有SYNC 位在PCA82C200 中是CR.6 位同步只有在CAN 总线上弱势-支配控制的转换时才有可能发生写这一位是没有任何影响的为了与现有软件兼容读取。这一位时是可以把以前写入的值读出的对触发电路无影响

时钟分频寄存器:时钟分频寄存器用来选择CAN 工作模式Basic CAN /Peli CAN 它使用从PCA82C200 保留下来的,使内部RX 输入比较器旁路这样在使用外部传送电路时可以减少内部延时。

接收缓冲器:PCA82C200 中双接收缓冲器的概念被Peli CAN 中的接收FIFO 所代替这对软件除了会增加数据溢出的可能性之外不会产生应用上的影响在数据溢出之前缓冲器可以接收两条以上信息最多64 字节。

CAN 2.0B:SJA1000 被设计为全面支持CAN 2.0B 协议,这就意味着在处理扩展帧信息的同时扩展振荡器的误差被修正了,在Basic CAN 模式下只可以发送和接收标准帧信息11 字节长的识别码,如果此时检测到CAN 总线上,有扩展帧的信息如果信息正确也会被允许,且给出一个确认信号但没有接收中断产生。

Basic CAN 和Peli CAN 模式的区别:在Peli CAN 模式下SJA1000 有一个含很多新功能的重组寄存器SJA1000 包含了设计在PCA82C200中的所有位及一些新功能位Peli CAN 模式支持CAN 2.0B 协议规定的所有功能29 字节的识别码。

SJA1000 的主要新功能:

1.标准帧和扩展帧信息的接收和传送 2. 接收FIFO 64 字节

3. 在标准和扩展格式中都有单/双验收滤波器含屏蔽和代码寄存器 4.读/写访问的错误计数器 5.可编程的错误限制报警 6. 最近一次的误码寄存器

7.对每一个CAN 总线错误的错误中断 8. 仲裁丢失中断以及详细的位位置 9. 一次性发送当错误或仲裁丢失时不重发 10.只听模式CAN 总线监听无应答无错误标志 11.支持热插无干扰软件驱动位速检测 12. 硬件禁止CLKOUT 输出

BasicCAN 地址表:SJA1000 是一种I/O 设备基于内存编址的微控制器双设备的独立操作,是通过象RAM 一样的片内寄存器修正来实现的。

SJA1000 的地址区包括控制段和信息缓冲区控制段在初始化载入是可被编程来配置通讯参数的例如位时序微控制器也是通过这个段来控制CAN 总线上的通讯的在初始化时CLKOUT 信号可以被微控制器编程指定一个值。应发送的信息会被写入发送缓冲器,成功接收信息后微控制器从接收缓冲器中读取接收的信息,然后释放空间以做下一步应用。 微控制器和SJA1000 之间状态控制和命令信号的交换都是在控制段中完成。

初始载入后寄存器的验收代码验收屏蔽总线定时寄存器0 和1 以及输出控制就不能改变了只有控制寄存器的复位位被置高时才可以访问这些寄存器。在以下两种不同的模式中访问寄存器是不同的: ??1. 复位模式 ??2. 工作模式 3.2.2 CAN收发器

图3-6 CAN收发器PCA82C250原理图

收发器采用的是较为基础的PCA82C250收发器。PCA82C250收发器是协议控制器和物理传输线路之间的接口,其额定电源电压是12V。

图3-7 CAN收发器应用举例

CAN控制器通过串行数据输出线(TX )和串行数据输入线(RX )连接到收发器,收发器通过有差动发送和接收功能的两个总线终端CANH 和CANL ,连接到总线电缆输入(Rs ),用于模式控制参考电压输出VREF 的输出电压是额定VCC 的0.5 倍,其中收发器的额定电源电压是5V。

图3-8 根据ISO 11898 的额定总线电平

CAN控制器输出一个串行的发送数据流到收发器的TxD ,引脚内部的上拉功能将TxD 输入设置成逻辑高电平,也就是说总线输出驱动器默认是被动的在隐性状态中,见图3-8,CANH 和CANL 输入通过典型内部阻抗是17k 的接收器输入网络,偏置到2.5V 的额定电压。另外,如果TxD 是逻辑低电平总线的输出级,将被激活在总线电缆上产生一个显性的信号电平, 输出驱动器由一个源输出级和一个下拉输出级组成,CANH 连接到源输出级,CANL 连接到下拉输出级,在显性状态中CAN_H 的额定电压是3.5V, CAN_L 是1.5V。

PCA82C250共有三种不同的工作模式模式控制通过Rs 控制引脚提供: 第一种模式是高速模式它支持最大的总线速度和或长度。

第二种是斜率模式当使用非屏蔽的总线电缆时可以考虑使用这种模式这种模式的输出转换速度可减少电磁辐射

第三种是准备模式。这种模式在电池供电的应用要求系统功率消耗非常低的应用中非常有用,在准备模式中传输一个报文就可以将系统激活,图3-6 是收发器在准备模式和普通工作模式间切换的例子。

第4章 基于CAN总线节点软件设计

4.1 SJA1000初始化子程序

SJA1000 的初始化只有在复位模式下才可以进行,初始化主要包括工作方式的设置,接收滤波方式的设置。接收屏蔽寄存器AMR 和接收代码寄存器ACR 的设置波特率参数设置和中断允许寄存器IER 的设置等,在完成SJA1000 的初始化设置以后SJA1000 就可以回到工作状态进行正常的通信任务。

SJA1000 初始化的51 汇编源程序程序中,寄存器符号表示的是SJA1000 相应寄存器占用的片外存贮器地址。这些符号可在程序的头部用伪指令EQU 进行定义后。

为保证CAN总线正常通信,就必须对CAN控制器进行合理正确的初始化设置。CAN控制器SJA1000必须在上电或者硬件复位后,才能进行CAN通信的初始化设置。在微控制器操作期间,SJA1000可能会向微控制器发送软件复位请求,在接到微控制器发送的低电平的复位脉冲之后SJA1000进入复位模式才可能会被重新初始化。上电后,微控制器首先完成自己的复位程序,然后进入SJA1000的设置程序,在设置SJA1000之前,微控制器通过读复位模式/请求标志来检查SJA1000是否进入复位模式,确认SJA1000已经进入复位模


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