基于can總線的適配器節(jié)點設計課程設計論文(編輯修改稿)
2025-07-24 17:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 構,同時簡化了編程和調(diào)試。后臺 ISR 中斷服務程序和前臺主程序循環(huán)之間的數(shù)據(jù)交換通過事件標志和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來實現(xiàn),當 PDIUSBD12 從 USB 收到一個數(shù)據(jù)包那么就對 MCU 產(chǎn)生一個中斷請求,MCU 立即響應中斷,在 ISR中固件將數(shù)據(jù)包從PDIUSBD12 內(nèi)部緩沖區(qū)移到數(shù)據(jù)緩沖區(qū),并在隨后清零 PDIUSBD12 的內(nèi)部緩沖區(qū),以使能接收新的數(shù)據(jù)包。MCU 可以繼續(xù)它當前的前臺任務,返回到主循環(huán)檢查循環(huán)緩沖區(qū)內(nèi)是否有新的數(shù)據(jù)。圖 PDIUSBD13固件編程結構圖。 PDIUSBD13固件編程結構圖這部分程序結構可包括：1） 請求處理程序對 USB的標準設備請求進行處理和對用戶添加的廠商請求進行處理。USB 設備接入主機后要進入復雜的設備列舉過程,并安裝正確的驅動程序。2）硬件提取層對單片機的 I/O口、數(shù)據(jù)總線等硬件接口進行操作,該層包含最底層的函數(shù),這些函數(shù)在不同的 MCU 平臺上需要進行改變,本科生課程設計（論文）6 void outportb（unsigned char port,unsigned char val）。 void inportb（unsigned char port）。 對 PDIUSBD12 所有的 I/O 訪問都可由它們實現(xiàn)。 3）PDIUSBD12 命令接口 對 PDIUSBD12器件進行操作的模塊子程序集,以簡化器件的編程。 4）中斷服務程序 當 PDIUSBD12向單片機發(fā)出中斷請求時，讀取 PDIUSBD12的中斷傳輸來的數(shù)據(jù)，并設定事件標志和 Setup包數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，傳輸給主循環(huán)。 5）主循環(huán) 發(fā)送 USB請求，處理 USB總線事件和用戶功能處理等。MCU 一旦上電就需要初始化其所有端口存儲區(qū),中斷服務程序。在主循環(huán)程序中 MCU 對事件進行輪詢,如有 CAN總線發(fā)來的數(shù)據(jù),則送往 PDIUSBD12進行發(fā)送,如有 USB總線數(shù)據(jù),則啟動 CAN發(fā)送程序,它們在接口的接收工作分別由各自的中斷程序完成。要注意的是,我們在用了 PDIUSBD12的端口最大一次可發(fā)送 64字節(jié),SJA1000 一次最多能發(fā) 8字節(jié), 如果端口 1傳輸?shù)拈L度大于 8 字節(jié),MCU 在傳輸階段就必須根據(jù)數(shù)據(jù)大小,分數(shù)次完成 CAN數(shù)據(jù)的發(fā)送工作。PDIUSBD12初始化程序：void D12_init(){ D12_SetAddressEnable(0,1)。 D12_SetEndpointEnable(1)。 Disconnect()。 Delay(2)。 Connect()。D12_ReadInterruptRegister()。} 收發(fā)器 PCA82C250PCA82C250是 CAN協(xié)議控制器和物理總線間的接口，它主要是為汽車中高速通訊（高達 1Mbps）應用而設計。此器件對總線提供差動發(fā)送能力，對 CAN控制本科生課程設計（論文）7器提供差動接收能力，與 ISO11898標準完全兼容。PCA82C250芯片由接收器、驅動器、基準電壓產(chǎn)生電路、工作模式選擇電路及保護電路等組成。PCA82C250 內(nèi)部的限流電路可以防止發(fā)送輸出級對電池電壓的正端和負端短路。雖然在這種故障條件出現(xiàn)時，功耗將增加，但這種特性可以阻止發(fā)送器輸出級的破壞。在節(jié)點溫度大約超過 160℃時，兩個發(fā)送器輸出端的極限電流將減少。由于發(fā)送器是功耗的主要部分，因此芯片溫度會迅速降低。PCA82C50 芯片的其他部分將繼續(xù)工作。當總線短路時，熱保護十分重要。圖 PCA82C250引腳圖。 圖 為 PCA82C250 引腳圖本科生課程設計（論文）8 系統(tǒng)總體框圖圖 為系統(tǒng)總體框圖，主要說明單片機與 SJA1000 和 PDIUSBD13 的引腳連接。 圖 系統(tǒng)總體框圖本科生課程設計（論文）9第 4 章 軟件設計 CAN 總線的初始化程序 CAN總線的三層結構模型為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層。其中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能由 SJA1000完成，系統(tǒng)的開發(fā)主要在應用層軟件的設計上，它主要由三個子程序：初始化子程序、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)程序。同時，還包括一些數(shù)據(jù)溢出中斷以及幀出錯的處理。SJA1000在上電硬件復位之后，必須對其進行軟件初始化之后才可以進行數(shù)據(jù)通訊，初始化過程主要包括對其復位模式下配置時鐘分頻寄存器 CDR、總線定時寄存器 BTR0和 BTR驗收代碼寄存器 ACR、驗收屏蔽寄存器 AMR及輸出控制寄存器 OCR等，實現(xiàn)對總線的速率、驗收屏蔽碼、輸出引腳驅動方式、總線模式及時鐘分頻進行定義。圖 CAN總線初始化流程圖。圖 CAN 總線初始化流程圖開始啟動運行指示燈進入復位模式寫 A C R寫 A M R寫 B T R 0寫 B T R 1寫 O C R寫 C D R開錯誤中斷 ， 發(fā)送中斷 ，接收中斷 ， 溢出中斷結束進入運行模式 ？清除復位標志位NY本科生課程設計（論文）10 SJA1000 發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的流程SJA1000發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的流程，基本過程為主控制器將數(shù)據(jù)保存到SJA1000發(fā)送緩沖器，然后對命令寄存器的發(fā)送請求 TR標志位進行置位開始發(fā)送。接收過程為 SJA1000將從總線上接收到的數(shù)據(jù)存入接收緩沖器，通過其中斷標志位通知主控制器來處理接收到的信息，接收完畢之后清
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