DSPIC30F4011單片機(jī)的CAN總線通信設(shè)計(jì)

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 DSPIC30F4011單片機(jī)的CAN總線通信設(shè)計(jì) 0 引言 CAN (Controller Area Network) 即控制器局域網(wǎng)絡(luò)， 屬于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇。與一般的通信總線相比， CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。事實(shí)上， 由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì)， CAN總線越來越受到人們的重視。同時(shí)， 由于CAN總線本身的特點(diǎn)， 其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè)， 而且向著自動(dòng)控制、航空航天、航海、過程工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。為此， 本文給出了利用兩片DSPIC30F4011， 并

2、用雙絞線將兩單片機(jī)的CAN模塊連接起來組成一個(gè)CAN總線， 而兩單片機(jī)相當(dāng)于CAN總線上的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)， 再編寫程序?qū)崿F(xiàn)兩單片機(jī)之間簡(jiǎn)單通信的方法。 1 DSPIC30F4011簡(jiǎn)介 DSPIC30F4011 是Microc hip 公司新推出的DSPIC30F系列16位單片機(jī)。它是一種具有單片機(jī)和DSP綜合功能的16位CPU， 該器件不但保存了單片機(jī)的基本性能、豐富的外圍模塊， 同時(shí)還兼具DSP的高速運(yùn)算能力。DSPIC30F4011單片機(jī)上集成的CAN模塊， 使其能夠與其它CAN模塊或數(shù)字信號(hào)控制器開展通信， 其上的CAN模塊是一串行接口， 此接口的設(shè)計(jì)允許在噪聲環(huán)境下開展通信， 同時(shí)它也是一

3、個(gè)通信控制器， 可以實(shí)現(xiàn)BOSCH 規(guī)范中定義的CAN 2.0 A/B 協(xié)議， 該模塊也支持該協(xié)議的CAN 1.2、CAN2.0A、CAN 2.0BPassive 以及CAN2.0B Active等版本。 2 CAN總線實(shí)現(xiàn)方案 本文介紹的系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都由單片機(jī)、CAN控制器、MCP2551收發(fā)器組成。單片機(jī)主要用于系統(tǒng)的計(jì)算及信息處理等功能； CAN控制器主要用于系統(tǒng)的通信； MCP2551收發(fā)器主要用于增強(qiáng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)能力。系統(tǒng)的發(fā)送過程是首先由單片機(jī)對(duì)外圍設(shè)備或其他節(jié)點(diǎn)傳送過來的信息開展處理， 按CAN規(guī)范規(guī)定的格式將其寫入CAN控制器的發(fā)送緩沖器， 并啟動(dòng)發(fā)送命令， 再把數(shù)據(jù)發(fā)送到C

4、AN總線上； 而其接收過程則是CAN控制器從CAN總線上自動(dòng)接收數(shù)據(jù)， 并經(jīng)過過濾后存入CAN接收緩沖器， 且向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求，此時(shí)單片機(jī)可從CAN的接收緩沖器讀取要接收的數(shù)據(jù)。圖1所示是CAN總線通信的簡(jiǎn)單示意圖。 圖1 CAN總線通信示意圖 3 CAN總線通信程序設(shè)計(jì) 在程序設(shè)計(jì)時(shí)， 可把一端作為發(fā)送數(shù)據(jù)端，另一端作為數(shù)據(jù)接收端。信息從CAN模塊發(fā)送到CAN總線通常是由CAN模塊自動(dòng)完成的。發(fā)送程序只需把發(fā)送的信息幀送到CAN的發(fā)送緩沖區(qū)，然后啟動(dòng)發(fā)送命令即可。發(fā)送程序可采用查詢方式。作為發(fā)送端， 也可對(duì)其發(fā)送緩沖存放器開展賦值， 以作為發(fā)送的信息， 具體方法如下： C1TX0B1 =

5、 0 x5555; C1TX0B2 = 0 x5555; C1TX0B3 = 0 x5555; C1TX0B4 = 0 x5501; 之后應(yīng)將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線上， 并將報(bào)文發(fā)送優(yōu)先級(jí)設(shè)成， 以便于數(shù)據(jù)發(fā)送。 信息從CAN總線到CAN接收緩沖區(qū)也是由CAN控制器自動(dòng)完成的。接收程序只需從接收緩沖區(qū)讀取要接收的信息即可。接收程序同樣可采用查詢方式。接收緩沖器會(huì)*總線是否有進(jìn)入的報(bào)文， 如發(fā)現(xiàn)總線上有報(bào)文， 即接收?qǐng)?bào)文。接收端程序中可定義四個(gè)變量， 并把接收緩沖存放器的值賦予變量， 通過變量值的變化來判斷接收端是否從總線上接收到了報(bào)文。 兩端CAN模塊存放器的配置必須匹配， 否則兩者將無法開

6、展通信。其具體配置方法如下： C1TX0CON = 0 x0003; C1TX0SID = 0 x0020; C1TX0DLC = 0 x01c0; C1RX0CON = 0 x0000; C1RX0DLC = 0 x0008; C1RXF0SID = 0 x0020; C1RXM0SID = 0 xffff; C1CFG1 = 0 x00ff; C1CFG2 = 0 x07ff; 在存放器設(shè)置完成之后， 系統(tǒng)將進(jìn)入正常工作模式。 4 測(cè)試結(jié)果分析 當(dāng)兩個(gè)單片機(jī)用雙絞線連接好之后， 即可在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行程序。當(dāng)程序運(yùn)行一段時(shí)間后， 就可對(duì)運(yùn)行結(jié)果開展分析。分析時(shí)， 可先對(duì)發(fā)送端開展分析， 圖2所示是其存放器的測(cè)試值列表。 圖2 存放器值列表 從圖2可知， 發(fā)送端的接收緩沖存放器的值與發(fā)送緩沖存放器的值相等， 說明發(fā)送端的CAN模塊在*到總線上有報(bào)文時(shí)也接收了報(bào)文， 這正好符合CAN總線協(xié)議。 利用圖3所示的測(cè)試變量值可從接收端開展分析。 圖3 測(cè)試變量值列表 由圖3可知， 接收端變量的值與發(fā)送端賦予發(fā)送緩沖存放器的值相等， 這也就是說， 接收端的接收緩沖器接收到了總線上的報(bào)文， 證明本CAN總線通信設(shè)計(jì)成功。 5 結(jié)束語 本文基于DSPIC30F4011的CAN總線