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)
2024-08-16 08:11 本頁面
【文章內容簡介】 ,當 PDIUSBD12 從 USB 收到一個數(shù)據(jù)包那么就對 MCU 產生一個中斷請求 ,MCU 立即響應中斷 ,在 ISR 中固件將數(shù)據(jù)包從PDIUSBD12 內部緩沖區(qū)移到數(shù)據(jù)緩沖區(qū) ,并在隨后清零 PDIUSBD12 的內部緩沖區(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)內是否有新 的數(shù)據(jù)。 圖 為 PDIUSBD13 固件編程結構圖。 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 PCA82C250 PCA82C250 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、基準電壓產生電路、工作模式選擇電路及保護電路等組成。 PCA82C250 內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 為 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 為 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
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