多通道實時CAN總線模擬器設計

單片機選用DALLAS公司的DS89C430，它是當前8051兼容微控制器中性能最高的。具有重新設計的處理器內核，在相同的晶振頻率下，執行指令的速度是最初8051微處理器的12倍。特性：高速8051架構，每個機器周期一個時鐘；片內存儲器16 KB／32 KB／64 KB閃存，在應用可編程，通過串口實現在系統可編程；與8051引腳和指令集兼容；四路雙向、8位I／O端口；三個16位定時器／計數器；256 B暫存RAM等特點。可根據實際應用的需要選擇其部分功能。隨著可編程邏輯器件的飛速發展，其應用領域不斷擴大，可用于譯碼、解碼等方面，使用CPLD可以提高系統集成度，降低噪聲，增強系統可靠性。因此，單片機與CAN控制器之間的鎖存、譯碼采用Xilinx公司XC95144CPLD芯片，優化了系統資源，降低了其功耗。
2．2 系統硬件設計
該部分由單片機、CAN控制器、CAN收發器、SRAM存儲器組成。單片機主要用于系統計算及信息處理等功能；CAN控制器主要用于系統通信；CAN收發器主要用于增強系統的驅動能力；SRAM主要用于緩存數據。系統的發送過程是：單片機將外圍設備傳送過來的信息處理后，按CAN規范規定的格式，將其寫入CAN控制器的發送緩沖區，并啟動發送命令，把數據發送到CAN總線上；接收過程是：CAN控制器從CAN總線上自動接收數據，并經過濾后存入CAN接收緩沖區，且向單片機發出中斷請求，此時單片機可從CAN接收緩沖區讀取要接收的數據。SJA1000提供的微處理器接口方式為典型INTEL或MOTOROLA地址數據多路復用總線模式。主要信號有地址數據信號AD7～AD0，地址選通信號ALE，片選信號CS，讀信號RD，寫信號WR，模式選擇信號MODE。當MODE=1時，為INTEL模式；當MODE=0時，為MOTOROLA模式。后面描述的總線模式均為INTEL模式。AD7～AD0引腳在ALE有效時，傳送的是地址信號，在RD或WR有效時，傳輸的是數據信號，在這里分別與單片機的PO口相連，RD，WR信號線分別與單片機的讀／寫信號線相連。具體方案如圖2所示。限于篇幅限制，虛線內給出1路CAN的連接圖，2路CAN有同樣的連接方法。

SRAM和CAN控制器的片選信號。由于單片機可以查詢或中斷方式訪問，在此采用中斷方式進行CAN多通道選擇訪問，以滿足不同通信速率下數據處理的需要。SRAM的地址線與數據線是分開的，故采用74LS373鎖存器實現鎖存功能。可采用XC95144CPLD芯片以及VHDL硬件描述語言以實現鎖存、譯碼等功能。