CAN總線技術在CFA6470型混合動力汽車中的應用
TMS320LF2407A的CAN控制器有15個16位的控制寄存器,這些寄存器控制著CAN的位定時器、郵箱的發送或接收使能、錯誤狀態及CAN的中斷等。詳細資料見參考文獻1。
4.2 CAN接口硬件設計
CAN接口硬件電路如圖4所示,TMS320LF2407A的CAN控制模塊通過高速光電隔離模塊(兩片高速光電隔離器6N137)與CAN收發器PCA82C250相連。
CAN接口軟件分初始化程序、數據發送程序、中斷接收程序三大塊。數據解釋功能由主程序完成。
4.3.1 初始化CAN控制器
根據整車要求,混合動力汽車能源總成控制系統需接收4種不同標識符的數據幀、發送兩種不同標識符的數據幀,因此,我們將TMS320LF2407A的MBOX2、3配置成接收方式,在初始化程序中一次配置好標識符、接收屏蔽字。于是,初始化程序完成波特率、郵箱標識符、接收屏蔽字、不使能發送中斷、使能接收中斷等配置功能,其初始化流程見圖5。
由于郵箱標識符已在初始化程序中一次性配好,發送程序只將待發送的數據寫入相應郵箱的數據區,設置發送請求位啟動發送,待發送完畢,復位發送應答位即可。其數據發送流程見圖6。
中斷接收服務程序置相應數據接收標志,并復位接收懸掛位和接收中斷標志位。主程序中根據數據接收標志讀取數據并解釋數據。這樣可減少中斷服務程序占用CPU的時間。
5 TMS320LF2407ACAN接口電路設計的關鍵問題
為了進一步抑制干擾,CAN總線接口中往往采用光電隔離電路。光電隔離器一般位于CAN控制器與收發器之間。混合動力汽車能源總成控制系統的CAN總線接口中采用了高速光隔6N137光電隔離器。但是光電隔離電路增加了CAN總線有效回路信號傳輸延時時間,導致速率距離積減少,CAN收發器(如82C250/251等)本身具有瞬間抗干擾能力,保護總線、降低射頻干擾(RFI)以及實現熱防護的能力。因此,在干擾不嚴重的應用場合,可考慮不加光電隔離,以使系統達到最大的通信速率或距離。若要使用光隔電路,也要盡量選用高速光電隔離器件,以減少CAN總線有效回路信號傳輸延時時間,同時82C250的發送信息輸入腳TXD(第1腳)必須接上拉電阻。
6 結束語
本文所組建的CFA6470HEV混合動力汽車CAN網絡,數據通信可靠,所設計的混合動力汽車能源總成控制系統運行穩定實時性強,已成功應用于湖南省“十五”計劃重點攻關項目:長豐集團CFA6470HEV混合動力汽車。
參考文獻
1 劉和平,等.TMS320LF240x DSP結構、原理及應用.北京:北京航空航天大學出版社,2002
2 陳清泉,孫逢春.混合電動車輛基礎.北京:北京理工大學出版社,2001
3 鄔寬明.CAN總線原理和應用系統設計.北京:北京航空航天大學出版社,1996 (end)
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