|
/script> 摘要:介紹CAN控制器SJA1000的特點、內部結構以及SJA1000的寄存器結構及地址分配;CAN協議通信格式。并以獨立CAN控制器SJA1000為例,結合CAN協議說明了一種通用型CAN總線的開發與設計。 關鍵詞:CAN總線 SJA1000 單片機1 SJA1000簡介SJA1000是PHILIPS公司早期CAN控制器PCA82C200的替代品,功能更強,具有如下特點:①完全兼容PCA82C200及其工作模式,即BASICCAN模式;②具有擴展的接收緩沖器,64字節的FIFO結構;③支持CAN2.0B;④支持11位和29位識別碼;⑤位速率可達1Mbit/s;⑥支持peliCAN模式及其擴展功能;⑦24MHz的時鐘頻率;⑧支持與不同微處理器的接口;⑨可編程的CAN輸出驅動配置;⑩增強了溫度范圍(-40℃~+125℃)。
圖1 SJA1000內部結構
2 SJA1000內部結構SJA1000的內部結構如圖1所示,主要由接口管理邏輯IML、信息緩沖器(含發送緩沖器TXB和接收緩沖器RXFIFO)、位流處理器BSP、接收過濾器ASP、位時序處理邏輯BTL、錯誤管理邏輯EML、內部振蕩器及復位電路等構成。IML接收來自CPU的命令,控制CAN寄存器的尋址并向控制提供中斷信息及狀態信息。CPU的控制經IML把要發送的數據寫入TXB,TXB中的數據由BSP處理后經BTL輸出到CAN BUS。BTL始終監視CAN BUS,當檢測到有效的信息頭“隱性電平-控制電平”的轉換時啟動接收過程,接收的信息首先要由位流處理器BSP處理,并由ASP過濾,只有當接收的信息的識別碼與ASP檢驗相符時,接收信息才最終被寫入RXB或RXFIFO中。RXFIFO最多可以緩存64字節的數據,該數據可被CPU讀取。EML負責傳遞層中調制器的錯誤管制,它接收BSP的出錯報告,促使BSP和IML進行錯誤統計。3 SJA1000的寄存器結構及地址分配表1是工作在BASIC CAN模式下的SJA1000的寄存器結構及地址分配表。CAN控制器工作模式的設定、數據的發送和接收等都是通過這些寄存器來實現的。時鐘分頻寄存器OCR用于設定SJA1000工作于BASIC CAN還是PeliCAN,還用于CLKOUT引腳輸出時鐘頻率的設定,在上電初始化控制器時必須首先設定;在工作模式下,控制寄存器CR用于控制CAN控制器的行為,可讀可寫;命令寄存器CMR只讀寫;狀態寄存器SR只能讀;而IR、ACR、AMR、BTR0、BTR1、OCR在工作模式下讀寫無意義。通常,在系統初始化時,先使CR.0=1,SJA1000進入復位模式。在此模式下IR、ACR、AMR、BTR0、BTR1及OCR均可讀可寫,此時設置相應的初值。當退出復位模式時,SJA1000即按復位時設定的相應情況工作于工作模式,除非再次使芯片復位,否則上次設定的值不變。當需要發送信息時,若發送緩沖器空閑,由CPU控制信息寫入TXB,再由CMR控制發送;當接收緩沖器RXFIFO未滿且接收信息通過ASP,則接收到的信息被寫入RXFIFO。可通過兩種方法讀取接收到的信息。一種方法是,在中斷被使能的情況下,由SJA1000向CPU發中斷信號,CPU通過SR及IR可以識別該中斷,并讀取數據釋放接收緩沖器;另一種方法是直接讀取SR,查詢RXFIFO的狀態,當有信息接收時,讀取該信號自并釋放接收緩沖器。當接收緩沖器中多條信息時,當前的信息被讀取后,接收緩沖器有效信號會再次有效,通過中斷方式或查詢方式可以再次讀取信息,查到RXFIFO中的信息被全部讀出止。當RXFIFO已滿,如還有信息被接收,此接收信息不被保存,且發出相應的緩沖器溢出信號供CPU讀取處理。
表1 SJA1000的寄存器結構及地址分配表 |