基于CAN總線的大容量漢字火災樓層顯示器設計
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漢字液晶模塊接口協議為請求/應答（REQ/BUSY）握手方式。應答BUSY高電平（BUSY =1）表示液晶模塊忙于內部處理，不能接收用戶命令;BUSY低電平（BUSY =0）表示液晶模塊空閑，等待接收用戶命令。發送命令到液晶模塊可在BUSY =0后的任意時刻開始，先把用戶命令的當前字節放到數據線上，接著發高電平REQ信號（REQ =1）通知液晶模塊處理當前數據線上的命令或數據。液晶模塊在收到外部REQ高電平信號后立即讀取數據線上的命令或數據，同時將應答線BUSY 變為高電平，表明模塊已收到數據并正在忙于對此數據的內部處理。此時用戶對模塊的寫操作已經完成，用戶可以撤消數據線上的信號并可作模塊顯示以外的其他工作，也可不斷地查詢應答線BUSY是否為低（BUSY=0 ?），如果BUSY=0，表明模塊對用戶的寫操作已經執行完畢，可以再送下一個數據。如向模塊發出一個完整的顯示漢字的命令，包括坐標及漢字代碼在內共需5個字節。模塊在接收到最后一個字節后才開始執行整個命令的內部操作，因此最后一個字節的應答BUSY 高電平（BUSY =1）持續時間較長。對液晶模塊寫漢字時序圖如圖4所示。
圖4 對液晶模塊寫漢字時序圖
3.4 CAN總線通訊模塊設計
我們選擇Microchip公司的MCP2510CAN控制器和Philips公司的PCA82C250CAN收發器構建CAN總線通訊模塊。 MCP2510支持CAN2.0A/B協議，可接收和發送2.0協議下的標準幀、擴展幀和遠程幀。MCP2510擁有三個發送緩沖區和兩個接收緩沖區，可以進行接收濾波和消息管理，防止過度發送和過度接收形成擁塞。其最大的優點是擁有傳輸速率可達5Mb/S的SPI端口，節省MCU端口，提高通信速度。 Philips公司的82C250CAN總線收發器可與MPC2510無縫連接，它有高速模式，斜率控制模式和延時模式。經過多次的實驗證實其工作在斜率控制模式下最為穩定，速度也能構滿足系統10Kbps的傳輸速率。
圖5 CAN總線通信電路
CAN 總線通訊模塊電路如圖5所示，單片機通過I/O口直接和MCP2510的SPI口相連，用軟件
4 系統軟件設計
漢字樓層
圖6 漢字樓層顯示器軟件流程圖
圖 6是漢字樓層顯示器軟件流程圖。用page（值為0-7）表示讀寫的FLASH頁，用count（值為0-65535）表示每頁頁內地址。其中 page0-page6用來存儲通過串口下載的漢字信息，page7用來存儲接收到的火警等動態信息。一旦接收到新火警，即查詢FLASH中相應的漢字信息，并在液晶上滾動顯示。
為了快速定位所查詢的火警漢字地址信息，我們采用數組結構存儲。盡管這樣會因為實際火警地址不等長，而造成存儲中出現一些空地址，存儲效率不高，但是由于我們對數組的查找是一種可以直接定位的快速查找，不用采用鏈表之類的復雜數據結構，也避免了二分檢索之類復雜的搜索算法。對于單片機而言，實質上是以比較小的空間為代價換來了比較高的時間效率，還是十分值得的。
5 結語
本文提出的基于CAN總線的大容量漢字火災樓層顯示器，較好的解決了現有火災樓層顯示器的缺陷。對大于51單片機ROM 64K尋址空間的數據存儲需求，采取分頁存儲的訪問方式可以很好的解決這個問題。通過在FLASH中存儲大容量數據信息，可以避免因為CAN總線上通訊數據流量過大而導致火警不能及時傳達，延誤報警時機。而且FLASH中的漢字信息可以通過串口在線擦寫，便于現場調試。目前產品已經投入實用，用戶反應運行良好。
參考文獻
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