用PIC18F458 的CAN 模塊實現CAN 總線通信

CAN(Controller Area Network)即控制器區域網，是一種主要用于各種設備監測及控制的網絡。CAN 具有獨特的設計思想， 良好的功能特征和極高的可靠性，現場抗干擾能力強。其在國內外工業控制領域已經被廣泛應用， 成為最有發展前途的現場總線之一。
美國微芯公司的PIC18F458 單片機集成了CAN 通信接口，執行Bosch 公司的CAN2.0A/B 協議。它能支持CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0B 協議的舊版本和CAN2.0B現行版本。使用PIC18F458 單片機的嵌入式系統， 可以很方便的利用CAN 總線與外界進行數據交換。它的優點是電路接口比較簡單，只需很少的外圍電路就可實現CAN 通信， 受硬件限制比較少；軟件編程容易實現所需功能， 只需對相關寄存器進行正確設置即可。

1 硬件接口電路
PIC18F458 與CAN 驅動芯片PCA82C250T 的接口電路如圖1 所示。PCA82C250T 是驅動CAN 控制器和物理總線間的接口， 提供對總線的差動發送和接收功能。電阻R 作為CAN 終端的匹配電阻；電感L 起濾波作用。

2 CAN 控制器的操作
2.1 初始化CAN 控制
在使用CAN 之前， 必須對它的一些內部寄存器進行設置， 如CAN 控制寄存器CANCON 、波特率寄存器BRGCONx 的設置以及對郵箱進行初始化。
波特率寄存器BRGCONx(x=1，2， 3)決定了CAN 控制器的波特率、采樣次數、同步跳轉寬度和重同步方式，對波特率寄存器的配置步驟如下：

1. 設置CANCON 寄存器中的C A N 操作方式請求位為1xx，即REQOP=1xx；
2. 判斷CANSTAT 寄存器中的操作方式狀態位是否為100，即OPMODE 是否為100，如OPMODE=100 則進入下一步；
3. 設置BRGCONx(x=1，2，3)寄存器，即配置正確的波特率， 同步跳轉寬度、采樣次數和重同步方式；
4. 設置發送郵箱和接收郵箱的標識符、郵箱數據長度、屏蔽寄存器、濾波寄存器以及初始化郵箱的數據區；
5. 設置CANCON 寄存器中的CAN 操作方式請求位為000，即REQOP=000，使CAN 模塊進入正常工作方式；
6. 判斷CANSTAT 寄存器中的操作方式狀態位是否為000，即OPMODE 是否為000，如OPMODE=000 則進入下一步；
7. 寄存器配置和郵箱初始化完成后，進入正常工作方式。

初始化流程圖如圖2 所示。

2.2 信息的發送
PIC18F458 有3 個發送郵箱緩沖器，每一個發送緩沖器的數據長度可以設置為1 ~ 8 個字節長度， 信息發送的具體步驟如下：
① 初始化發送郵箱；
② 設置相應的發送請求位為1 ，即TXBxCON bits.TXREQ=1(x=1，2，3)；
③ 若CAN 總線允許發送， 則啟動最高優先級信息的發送；
④ 若發送成功，則TXREQ 被清零，TXBxIF 被置1，如果中斷被使能， 則會產生中斷；
⑤ 若信息發送失敗，則TXREQ 保持為1 ，并置位相應的狀態標志。