用PIC18F458 的CAN 模塊實現(xiàn)CAN 總線通信

CAN(Controller Area Network)即控制器區(qū)域網(wǎng)，是一種主要用于各種設(shè)備監(jiān)測及控制的網(wǎng)絡(luò)。CAN 具有獨特的設(shè)計思想， 良好的功能特征和極高的可靠性，現(xiàn)場抗干擾能力強。其在國內(nèi)外工業(yè)控制領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛應用， 成為最有發(fā)展前途的現(xiàn)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(zhí)行Bosch 公司的CAN2.0A/B 協(xié)議。它能支持CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0B 協(xié)議的舊版本和CAN2.0B現(xiàn)行版本。使用PIC18F458 單片機的嵌入式系統(tǒng)， 可以很方便的利用CAN 總線與外界進行數(shù)據(jù)交換。它的優(yōu)點是電路接口比較簡單，只需很少的外圍電路就可實現(xiàn)CAN 通信， 受硬件限制比較少；軟件編程容易實現(xiàn)所需功能， 只需對相關(guān)寄存器進行正確設(shè)置即可。

1 硬件接口電路
PIC18F458 與CAN 驅(qū)動芯片PCA82C250T 的接口電路如圖1 所示。PCA82C250T 是驅(qū)動CAN 控制器和物理總線間的接口， 提供對總線的差動發(fā)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(nèi)部寄存器進行設(shè)置， 如CAN 控制寄存器CANCON 、波特率寄存器BRGCONx 的設(shè)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(shù)、同步跳轉(zhuǎn)寬度和重同步方式，對波特率寄存器的配置步驟如下：

1. 設(shè)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(tài)位是否為100，即OPMODE 是否為100，如OPMODE=100 則進入下一步；
3. 設(shè)置BRGCONx(x=1，2，3)寄存器，即配置正確的波特率， 同步跳轉(zhuǎn)寬度、采樣次數(shù)和重同步方式；
4. 設(shè)置發(fā)送郵箱和接收郵箱的標識符、郵箱數(shù)據(jù)長度、屏蔽寄存器、濾波寄存器以及初始化郵箱的數(shù)據(jù)區(qū)；
5. 設(shè)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(tài)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(fā)送
PIC18F458 有3 個發(fā)送郵箱緩沖器，每一個發(fā)送緩沖器的數(shù)據(jù)長度可以設(shè)置為1 ~ 8 個字節(jié)長度， 信息發(fā)送的具體步驟如下：
① 初始化發(fā)送郵箱；
② 設(shè)置相應的發(fā)送請求位為1 ，即TXBxCON bits.TXREQ=1(x=1，2，3)；
③ 若CAN 總線允許發(fā)送， 則啟動最高優(yōu)先級信息的發(fā)送；
④ 若發(fā)送成功，則TXREQ 被清零，TXBxIF 被置1，如果中斷被使能， 則會產(chǎn)生中斷；
⑤ 若信息發(fā)送失敗，則TXREQ 保持為1 ，并置位相應的狀態(tài)標志。