【正文】 fer2,temp[2])。0x04==0) 。 發(fā)送數(shù)據(jù)時用戶只需將要發(fā)送的數(shù)據(jù)按照 CAN 控制器 SJA1000 所規(guī)定的格式組合成一幀報文，送入控制器的發(fā)送緩沖區(qū)中，然后啟動 SJA1000 發(fā)送就可以實現(xiàn)，但是在將報文發(fā)送到緩沖區(qū)之前，要確定發(fā)送緩沖器為釋放狀態(tài)。 圖 2接收數(shù)據(jù)的中斷服務(wù)流程圖 圖 3發(fā)送數(shù)據(jù)的中斷服務(wù)程序流程圖 發(fā)送緩沖寄存器用于存放由 CPU傳到 SAJ1000 等待發(fā)送到 CAN 總線 上的信息，它分為描述區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。以確定工作主頻、波特率、輸出特性等，然后通過查詢方式獲取模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣值，并把該值通過 SJA1000傳送到 CAN總線上由上位 PC機來進行顯示控制。對于 CAN控制器及帶有 CAN總線接口的器件， P82C250并不是必須使用的器件，因為多數(shù) CAN 控制器均具有配置靈活的收發(fā)器件，并允許總線故障，只是驅(qū)動能力只允許 2030個節(jié)點連接在一條總線上。斜率正比于引腳 8上的電流輸出。通過將引腳 RS接地可選擇高速方式。 其次， P82C250采用雙線差動驅(qū)動，有助于抑制惡劣環(huán)境下的瞬變干擾。 ? 未上電的節(jié)點對總線無影響。 ? 差分接收器，抗寬范圍的共模干擾，抗電磁干擾 (EMI)。PAC82C250的主要特性有： ? 完 全符合 “ISO11898” 標準。 (4)設(shè)計時將 SJA1000 的 CLOCKOUT的時鐘信號接至 AT89C51 的時鐘電路輸入端，來作為 AT89C51 的外部時鐘輸入，從而解決了時鐘同步問題：同時將 SJA1000中斷輸出信號／ INT接至 AT89C51的／ INT0端，通過中斷方式與 AT89C51進行通信。對 CR的第二次寫訪問是清除復(fù)位請求位，使 SJA1000返回工作模式。例如：在初始化程序中， ACR=03H， AMR=0FCH，由此只有信息識別碼的高 8位為 XXXXXX11的數(shù)據(jù)幀被接收。開放接收、出錯、溢出中斷 MOVX DPTR， A ；置位復(fù)位請求，開始初始化 MOV DPTR， ACR MOV A， 03H ；接收代碼寄存器為 03H MOVX DPTR， A INC DPTR MOV A， 0FCH ；接收屏蔽寄存器為 0FCH MOVX DPTR， A INC DPTR MOV A， 00H MOVX DPTR， A INC DPTR MOV A， 1CH ； 500Kbps MOVX DPTR， A INC DPTR MOV A， 0AAH ；正常輸出模式 MOVX DPTR， A MOV DPTR， CR MOV A， 1AH 。 SJA1000的發(fā)送輸出端 TX0與接收輸入端 RXO、 RX1分別經(jīng)高速集成光電耦合器 6N137隔離后，與 CAN 總線接口驅(qū)動芯片 82C250的 TXD和 RXD相連， 82C250直接與 CAN物理總線相連。由于 SJA1000是低電平復(fù)位，而 AT89C51是高電平復(fù)位，所以兩者的復(fù)位端接法不同。圖中， CAN 總線控制器 SJA1000 的 ADOAD7 連接到 AT89C51的 P0口。由于在待機方式下，接收器是慢速的，因此，第一個報文將被丟失。上升和下降斜率可通過由引腳 8至地連接的電阻進行控制。建議使用屏蔽電纜以避免射頻干擾問題。忽略掉它們會降低總線的抗干擾能力，甚至導(dǎo)致無法通信。該設(shè)計中之所以選擇 82C250芯片，是因為其具有高速性（最高可達 1 Mbps），具有抗瞬間干擾保護總線的能力，具有降低射頻干擾的斜率控制。 節(jié)點硬件電路設(shè)計 圖 2是節(jié)點的電路原理圖。當接收 FIFO不空和接收中斷使能時置位此位 0 復(fù)位。錯誤中斷使能時，錯誤狀態(tài)位或總線狀態(tài)位的變化會置位此位 0 復(fù)位。退出睡眠模式時此位被置位 0 復(fù)位。寄存器被微控制器讀過之后，所有會導(dǎo)致 INT 引腳上的電平變化的位被復(fù)位。自從最后一次清除數(shù)據(jù)溢出命令執(zhí)行，無數(shù)據(jù)溢出發(fā)生 RBS 接收緩沖 器狀態(tài) 1 滿。當前發(fā)送請求未處理完畢 TBS 發(fā)送緩沖器狀態(tài) 1 釋放。沒有要發(fā)送的信息 RS 接收狀態(tài) 1 接收。 SJA1000加入總線活動 ES 出錯狀態(tài) 1 出錯。無動作 TR 發(fā)送請求 1 當有。清除數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)位 CDO 清除數(shù)據(jù)溢出 1 清除。對于錯誤狀態(tài)位，當至少有一個錯誤計數(shù)器滿或超出 CPU警告限制（ 96）時，錯誤狀態(tài)位被置位。讀 接收緩沖器之后，微控制器可以通過設(shè)置釋放接收緩沖器為 1，來釋放接收隊列當前信息的內(nèi)存空間。將睡眠模式位置為 1， SJA1000進入睡眠模式，此時沒有總線活動，沒有中斷等待。復(fù)位請求位被設(shè)為 0后， SJA1000將會等待： （ 11個弱勢位），如果前一次復(fù)位請求是硬件復(fù)位或 CPU初始復(fù)位； 128個總線空閑，如果前一次復(fù)位請求是 CAN控制器在重新進入總線開啟模式前初始化總線造成的。此中斷信號被禁止 CR0 RR 復(fù)位請求 1 當前。微控制器不從 SJA1000接收錯誤中斷信號 CR2 TIE 發(fā)送中斷使能 1 使能。 表 1 控制寄存器各位說明（ CR）： CAN地址 0 位 符號 名稱 值 功 能 CR7 保留 CR6 保留 CR5 保留 CR4 OIE 溢出中斷使能 1 使能。在復(fù)位模式下可寫的寄存器為控制段的控制寄存器、命令寄存器、接收代碼寄存器、屏蔽寄存器、總線時序 0、總 線時序 輸出控制寄存器，還包括接收緩沖器和時鐘分頻器；而在工作模式下可寫的寄存器為控制寄存器、命令寄存器、發(fā)送緩沖器段、接收緩沖器段和時鐘分頻器。這兩種模式分別是復(fù)位模式和工作模式。此位清零時，為Basic CAN模式；置位時，為 Peli CAN模式。 SJA1000 具有很多新的功能，修改了兩種模式：Basic CAN模式、 PCA82C200兼 容模式；增加了 Peli CAN模式，此模式支持 CAN （ 29字節(jié)的識別碼）。 CLKOUT： SJA1000 產(chǎn)生的提供給微控制器的時鐘輸出信號，時鐘信號來源于內(nèi)部振蕩器且通過編程驅(qū)動，時鐘控制寄存器的時鐘關(guān)閉位可禁止該引腳。 RX0、 RX1：從物理 CAN總線輸入到 SJA1000的輸入比較器。 SJA1000引腳介紹 圖 1是 SJA1000引腳圖。下面介紹 PHILIPS 半導(dǎo)體公司推出的 CAN總線控制器 SJA1000，并給出其應(yīng)用實例。 SJA1000在 CAN總線系統(tǒng)節(jié)點的應(yīng)用 20200507 15:50:07 作者：北京理工大學 岑雪松 朱 丹 來源 :互聯(lián)網(wǎng) 摘要： 介紹 CAN總線控制器 SJA1000；給出其在 CAN總線系統(tǒng)節(jié)點中的應(yīng)用方法、節(jié)點電路原理圖及初始化程序；針對用戶 SJA1000容易出現(xiàn)的問題進行了解說。 表 32 輸出控制寄存器的設(shè)置 本課題設(shè)置的是正常輸出模式，在正常輸出模式中位序列 (TXD)通過 TX0 和 TX1 送出，輸出驅(qū)動引腳TX0和 TX1的電平取決于被 OCTPX， OCTNX(懸空，上拉，下拉，推挽 )編程的驅(qū)動器的特性和被 OCPOLX編程的輸出端極性。 每一位的時鐘數(shù)目： tTSEG1 =tSCL(8 + 4 + 2 + + 1) 本課題設(shè)置的是 tTSEG1 = 5t SCL。 總線定時寄存器 0的位功能說明： CAN地址是 6， ～ ； CAN的系統(tǒng)時鐘tSCL的周期是可編程的，而且決定了各自的位時序， CAN系統(tǒng)時鐘周期由如下公式計算： tSCL=2t CLK*(32*+16*+8*+4*+2*++1) 這里 tCLK =XTAL 的頻率周期 =1/fXTAL,本課題中設(shè)置是 tSCL=12t CLK。 接收過濾器由接收代碼寄存器 (ACR)和接受屏蔽寄存器 (AMR)組成，在接 受過濾器的幫助下，只接收識別碼和接受過濾器中預(yù)設(shè)值相等時， CAN控制器能夠允許 RXFIFO。 數(shù)據(jù)字節(jié)長度范圍是 08編碼形式如下： 數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) =8+4+2+ 標準幀格式（ SFF）的識別碼有 11 位（ ）， ，在總線仲裁過程中最先發(fā)送到總線上，別碼就象信息的名字一樣，使用在驗收濾波器中，而且在仲裁過程中決定了總線訪問的優(yōu)先權(quán)，識別碼的二進值越低優(yōu)先權(quán)越高。 發(fā)送緩沖器被分為描述符區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，描述符區(qū)的第一個字節(jié)是幀信息字節(jié)（幀信息），它說明了幀格式（標準幀格式 SFF或擴展幀格式 EFF）、遠程或數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)長度。在 PeliCAN 模式下主要對下面一些寄存器操作：模式寄存器、命令寄存器、狀態(tài)寄存器、中斷寄存器、驗收代碼寄存器、驗收屏蔽寄存器、總 線定時寄存器 0、總線定時寄存器 輸出控制寄存器、發(fā)送緩沖器、接收緩沖器、時鐘分頻器。 要使 SJA1000CAN控制器正常工作，最主要的是要對 SAJ1000的工作模式及其各寄存器要進行正確的初始化。 的位速率最高可達 1Mbps。 7. 錯誤管理邏輯 (EML)負責限制傳輸層模塊的錯誤。 3. 發(fā)送緩沖器 (TXB)是 CPU 和位流處理器 BSP 之間的接口，能夠存儲發(fā)送到 CAN 網(wǎng)絡(luò)上的完整信息，緩沖器長 13個字節(jié)，由 CPU寫入 BSP讀出。二是集成了 CAN總線通信控制器的微處理器，如 P87C591等。 以上介紹的 CAN 總線的一些概念，說明了 CAN的工作原理和為什么能形成高效率和高可靠性現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的原因。每段報文包括一個唯一的標識符和在報文中含描述數(shù)據(jù)類型的 RTR位。錯誤計數(shù)器不會增加。 超載幀 超載幀包括兩個位場 :過載標志和過載界定符。為了能正確地終止錯誤幀，一種 “ 錯誤認可 ” 的節(jié)點要求總線至少有長度為 3個位時間的總線空閑 (如果 “ 錯誤認可 ” 的接 收器有本地錯誤的話 )。與數(shù)據(jù)幀相反，遠程幀的 RTR位是隱性位。數(shù)據(jù)字節(jié)的允許使用數(shù)目為 0~8，不通用其他數(shù)值。其結(jié)構(gòu)如圖 25所示： 圖 25 控制場 IDE位及保留位 r0；擴展格式里的控制場包括數(shù)據(jù)長度代碼和兩個保留位 r1和 r0。所有站都必須同步于首先開始發(fā)送的那個站的幀起始前沿。 超載幀：超載幀用以在先行的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀 (或遠程幀 )之間提供一附加的延時。標準幀的標識符長度為位而擴展幀的長度則為 29位。MAC子層可響應(yīng)報文幀、仲裁、應(yīng)答、錯誤檢測標定。 CAN技術(shù)規(guī)范 MAC子層和 LLC子層的一部分，并描述與 CAN有關(guān)的外層。 CAN總線的分層結(jié)構(gòu) CAN 的遵從 OSI模型，按照 OSI基準模型， CAN結(jié)構(gòu)劃分為兩層 :數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，其中數(shù)據(jù)鏈路層包括邏輯鏈路層 LLC和媒體訪問控制層 MAC。 ? CAN上的節(jié)點主要取決于總線驅(qū)動電路，目前可達 110個；報文標識符可 達 2032種 ()，而擴展標準 ()的報文標識符幾乎不受限制。 ? CAN總線采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。處于優(yōu)先級低的節(jié)點會主動停止發(fā)送，以此來避免總線沖突。 (2)CAN 的信號傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀有效字節(jié)數(shù)為 8 個。其好處是可在線上網(wǎng)下網(wǎng)、即插即用和多站接收；二是特別強化數(shù)據(jù)安全，可滿足控制系統(tǒng)及其它較高數(shù)據(jù)要求的系統(tǒng)需求。該技術(shù)規(guī)范包括了 A和 B兩部分。 CAN節(jié)點的 80%應(yīng)用于車輛，其余應(yīng)用于嵌入式網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)控制系統(tǒng)，如工廠控制系統(tǒng)、機器人控制系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、機床控制系統(tǒng)等。 CAN總線各節(jié)點之間依據(jù)優(yōu)先權(quán)進行總線訪問，以廣播的形式進行通信。因而用 CAN 總線取代 RS485總線將是大勢所趨。 CANbus(Controller Area Network)即 控制器局域網(wǎng)是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。它不僅是一個基層網(wǎng)絡(luò)，而且還是一種開放式、新型全分布控制系統(tǒng)。它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)路的基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。本課題的最終目的是達到對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的掌握和應(yīng)用，并且掌握用電子硬件開發(fā)的思路和方法，培養(yǎng)和提高個人的獨立科研及設(shè)計能力。而且 CANbus 總線在通信能力、可靠性、實時性、靈活性、易用性、傳輸距離等方面較 RS485 總線有著明顯的優(yōu)勢。 CAN總線專用接口芯片中以固件形式集成了 CAN 協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能：可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括：位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余校驗、優(yōu)先級判別等多 項工作。其中 80%安裝于歐洲。 1991年 9月 Philips Semiconductors制訂并發(fā)布了 CAN技術(shù)規(guī)范 ()。 CAN總線特點及 協(xié)議介紹 CAN總線的特點 CAN總線與其它通信網(wǎng)的不同之處有二：一是報文傳送中不包含目標地址，它是以全網(wǎng)廣播為基礎(chǔ)，各接收站根據(jù)報文中反映數(shù)據(jù)性質(zhì)的標識符來過濾報文，該收的收下，不該收的棄而不用。同一段總線內(nèi)最多可掛接 110個設(shè)備。 (3)CAN可支持多主工作方式，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點在任何時候均可主動向其它節(jié)點發(fā)送信息，同時也支持點點、一點對多點和全局廣播方式來接收／發(fā)送數(shù)據(jù)。 ? CAN 網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點信息分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實 時要求，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)最多可在 134us內(nèi)得到傳輸。 ? CAN的直接通信距離最遠可達 10km(速率 5kbps