基于DSP的CAN總線系統設計與實現

摘要：介紹了基于DSP的CAN控制器的設計及應用方法，利用該方法可以在波特率高達lMb／s的條件下穩定、可靠地傳輸數據，而且延遲時間很少。實驗證明，利用TMS320F2812內嵌的CAN模塊來構成的硬件電路和軟件設計十分簡單實用。
關鍵字：CAN總線；串行通信；分布式控制；DSP；TMS320F2812

0 引言
eCAN模塊是一種片上增強型控制器，其性能較之已有的DSP內嵌CAN控制器有較大的提高，而且數據傳輸更加靈活方便，數據量更大、可靠性更高、功能更加完備。隨著TMS320F2812的大量推廣使用，基于DSP的CAN總線通信方式將得到廣泛的應用。

1 eCAN模塊的增強特性
eCAN模塊是TI公司的新一代32位高級CAN控制器，它完全兼容CAN2．0B協議，可以在有干擾的環境里使用上述協議與其它控制器串行通信。該模塊除具有一般DSP內嵌CAN控制器的所有功能外，與TMS320F2812系列DSP的CAN模塊相比，它還主要具有如下一些增強特性：
(1)增加了郵箱數量，并且所有郵箱都具有獨立的接收屏蔽寄存器。TMS320F2812有多達32個郵箱，其所占用的512字節RAM都可以配置為
發送或接收郵箱，且都有一個可編程的接收屏蔽寄存器。因而其數據傳輸更加方便靈活、信息量大大增加；
(2)eCAN是一個32位的高級CAN控制器。其控制寄存器的狀態寄存器必須以32位方式訪問，而接收屏蔽、時間標識寄存器、超時寄存器和郵箱所在的CAN范圍則可以以8位、16位和32位方式訪問；
(3)時間標識。eCAN模塊應用一個全速運行的32位定時器(LNT)來獲得接收或者發送一個信息(有效的CAN數據幀)的時間。當一個接收
信息被保存或被發送時，定時器的內容將寫入到相應郵箱的時間標識寄存器(MOTS)里。這樣就可獲得接收或發送一個信息的時間。當郵箱成功發送或接收一個信息時，LNT寄存器被清除。所以可以通過使用郵箱來實現網絡的全局時間同步；
(4)超時功能。為了確定所有的信息都能在預定的時間里送出或接收，每個郵箱都有它自己的超時寄存器(MOTS)。如果一個信息沒有在超
時寄存器設定的時間內完成發送或接收，其超時狀態寄存器里將設置一個標志位，并據此判斷是否超時。
以上這些增強特性使得TMS320F2812在進行CAN通信時，其數據傳輸更加方便靈活、數據量更大、功能更完備。

2 應用設計
針對TI公司的TMS320F2812內嵌的eCAN模塊的方便性和實用性，可用TMS320F2812微控制器組成一個CAN總線網絡來進行實時數據收發。其
中CAN驅動器使用TI公司的SN65HVD230D。此方案可擴展性強，功能強大。若要增加節點個數，只需要在CAN總線上掛接帶有CAN模塊的控制器
即可。