【正文】 三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當 OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 ADC0809 由一個 8 路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個 A/D 轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。 下面是合適的斜率控制電阻 Rext 的阻值： 0 Rext 高速模式 VRS Vcc Rext140K 斜率控制模 式 10μAIRS200μA 在系統(tǒng)中，使用的是斜率控制模式， Rext 選擇為 30K。這種模式在電池供電的應(yīng)用要求系統(tǒng)功率消耗非常低的應(yīng)用中非常有用。這種模式的輸出轉(zhuǎn)換速度可被故意降低，以減少電磁輻射。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 第二種是斜率模式。 PCA82C250 共有 三種不同的工作模式控制，通過 Rs 控制引腳提供： 第一種模式是高速模式。當總線短路時，熱保護十分重要。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。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。此器件對總線提供差動發(fā)送能力，對 CAN 控制器提供差動接收能力，完全符合“ ISO11898”標準。關(guān)于此芯片在 節(jié)中進行了介紹。 考慮到本系統(tǒng)中 CPU的負荷較重，所以設(shè)計 CAN 通信電路時，選擇硬件實現(xiàn)的獨立 CAN 控制器。有獨立 CAN 控制器，也有和 CPU 集成到一起的非獨立 CAN控制器。 方式 3：在此方式下，波特率是可任意安排的，除此之外，方式 3 和方式 2完全相同。 11 位為一幀：一個起始位（ 0）， 8 個數(shù)據(jù)位（最低位優(yōu)先），一個可編程的第九數(shù)據(jù)位和一個停止位（ 1）。波特率可變。 10 位為一幀：一個起始位（ 0）， 8 個數(shù)據(jù)位（最低位優(yōu)先）和一個停止位（ 1）。以 8 位數(shù)據(jù)為一幀，每個機器周期發(fā)送或接收一位，波特率為振蕩頻率的 1/12。 方式 0：在這種方式下，串行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收均通過 RXD 引腳進行。通常，串行口中斷服務(wù)程序往往需要查清此次中斷究竟由何種標志所致。串行口的中斷是由串行口控制寄存器 SCON 中的發(fā)送標志 TI 或接收中斷標志 RI產(chǎn)生。 （ 3）串行口 AT89C52 單片機內(nèi)有一個全雙工串行口，可同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。對于定時 /計數(shù)器 1，設(shè)置為模式 3 將使它保持原有的計數(shù)值，其作用如同使 TR1=0。 TH1 的內(nèi)容可以靠軟件預(yù)置，重裝載后內(nèi)容不變。 模式 2：這種模式是把定時計數(shù)器 TL0 或 TL1 配置成一個可以自動重裝載的8 為計數(shù)器。在這種模式下，16 位寄存器 TH1/0+TL1/0 只用了 13 位， TL1/0 的高三位未用。 每個定時 /計數(shù)器還有 4 種操作模式。當選擇計數(shù)器工作方式時，計數(shù)脈沖來自相應(yīng)的外部引腳 T0 或 T1。每個機器周期等于 12 個振蕩器周期，故計數(shù)速率為振蕩器頻率的 1/12。 在專用寄存器 TMOD（定時器方式）中，各有一個控制為（ C/T），分別用于控制定時 /計數(shù)器 0 和 1 是工作在定時器方式還是計數(shù)器方式。如果采用 電平激活外部中斷方式，外部中斷源應(yīng)一直保持中斷請求有效，直至所請求的中斷得到響應(yīng)時為止。由于外部中斷引腳每個機器周期被采樣一次，為確保采樣由引腳 INTx 輸入的信號至少保持一個機器周期，即 12 個振蕩周期。若 ITx=0 （ X 為0 或 1），則采用電平激活方式：在 INTx 引腳上檢測到低電平，將觸發(fā)外部中斷。下面就這四個中斷源介紹如下： （ 1）關(guān)于外部中斷 外部中斷的激活方式分為兩種：一種是電平激活，另一種是邊緣激活。 AT89C52 芯片內(nèi)部有 6 個中斷源，在本次設(shè)計中涉及到 AT89C52 芯片的中斷源有三個，分別是外部中斷 INT0 、 INT1 、定時 /計數(shù)器 T0。采用 12MHz 時， AT89C52 的狀態(tài)周期為 (2/12)179。 AT89C52 單片機是的一種低功耗、高性能內(nèi)含 8K 字節(jié)閃電存儲器（ Flash Memory）的 8 位 CMOS 微控制器，與工業(yè)標準 MCS51 指令系列和引腳完全兼容。目前 AT89C52 是應(yīng)用最廣的單片機之一，它具有很高的性能價格比。本文將對用到的幾種器件做簡要的介紹。 芯片的選擇 CAN 節(jié)點的設(shè)計是本系統(tǒng)的核心，芯片的選擇即要滿足功能的實現(xiàn)，又要考慮到成本，易用等問題。 （ 5）向 SJA1000 的發(fā)送緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)時，一定要檢查發(fā)送緩沖區(qū)是否處于鎖定狀態(tài)，如鎖定， 這時寫入的數(shù)據(jù)將丟失。對 SJA1000 的初始化只能在 SJA1000 的復(fù)位模式下進行。 （ 3）微處理器可以通過中斷和查詢的方式來訪問 SJA1000。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 設(shè)計要點 （ 1）在設(shè)計微處理器與 SJA1000 的接口電路時，首先要根據(jù)微處理器選擇SJA1000 的接口模式，其次要注意 SJA1000 的片選地址應(yīng)與其它的外部寄存器無沖突，還應(yīng)注意 SJA1000 的復(fù)位電路應(yīng)為低電平有效。 CAN 控制 器檢測到總線上有數(shù)據(jù)時會自動接收總線上的所需數(shù)據(jù)，存入其接收緩沖區(qū)，并向單片機發(fā)送接收中斷，啟動單片機的接收服務(wù)程序，單片機通過執(zhí)行接收服務(wù)程序從 CAN 控制器的接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)。 設(shè)計方案 系統(tǒng)工作過程 是：單元中的單片機把來自傳感器 的 模擬量采集進來，對其進行處理后，發(fā)向 CAN 控制器的發(fā)送緩沖區(qū)，然后啟動 CAN 控制器的發(fā)送命令，此時 CAN 控制器將自動向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，不再需單片機干預(yù)。 轉(zhuǎn)向角度采集精度 ： ≤ 1176。參數(shù)要求如下： 數(shù)據(jù)采集： 1 路模擬量輸入，信號形式 4～ 20 mA； 數(shù)據(jù)傳輸：傳輸速率 100Kbps；傳輸距離≥ 100m，最大距離 640m。也要充分考慮到成本的問題。要求系統(tǒng)的軟硬件能夠協(xié)同工作實現(xiàn)功能。 本系統(tǒng)就是要用 CAN 總線 技術(shù)來實現(xiàn)。使用 CAN 總線就可以很簡單的將這些信號采集單元組成網(wǎng)絡(luò)，從而共享數(shù)據(jù)。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 第 3章 總體設(shè)計方案 系統(tǒng) 功能描述及要求 在汽車中，有很多信號的采集。即如果滿足以下方程的描述，則被接收： ﹛﹙ —﹚ =﹙ —﹚﹜ ∨ ﹙ —﹚ ≡11111111 13． 接收屏蔽寄存器 （ AMR） CAN 地址 5 如果復(fù)位請求位置高（當前），這個寄存器可以被訪問（讀 /寫）。 收中斷使能位置高（使能）接收中斷置高（產(chǎn)生中斷）。當信息被正確的接收完畢，就會： 178。 12． 接收代碼寄存器 （ ACR） CAN 地址 4 復(fù)位請求位被置高（當前）時，這個寄存器是可以訪問的。接收過濾器通過接收代碼寄存器和接收屏蔽寄存器來定義。接收緩沖器的內(nèi)容是本節(jié)點有效接收的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)溢出發(fā)生時，己部分寫入 RXFIFO 的當前信息將被刪除。在任何情況下， FIFO 中可以存儲的信息數(shù)取決于各條信息的長度。 識別碼、遠程發(fā)送請求位和數(shù)據(jù)長度碼同發(fā)送緩沖器的相同，只不過是在地址 20～ 29。 10． 接收緩沖器 接收緩沖器的全部列表和發(fā)送緩沖器類似。發(fā)送的第一位是地址 12 單元的數(shù)據(jù)字節(jié)的最高位。它的各位由用戶填寫。 DLC. 2+2179。數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)是 0～ 8，是以如下方法計算的： 數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) =8179。這就迫使發(fā)送、接收數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)為 0。 8． 數(shù)據(jù)長度碼 （ DLC） 信息數(shù)據(jù)區(qū)的字節(jié)數(shù)根據(jù)數(shù)據(jù)長度碼編制。盡管如此，也需要同識別碼相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來識別正確的數(shù)據(jù)長度。該識別碼由用戶填寫。它在接收器的接收過濾器中被用到，也在仲裁過程中決定總線訪問的優(yōu)先級。 是最高位，在仲裁過程中是最先被發(fā)送到總線上。中斷寄存器對用戶來說是只讀存儲器。當寄存器的一位或多 位被置位時， INT （低電平有效）引腳就被激活了。狀態(tài)寄存器對用戶來說是只讀存儲器。如果去讀這個地址，返回值是‘ 11111111’。 3． 命令寄存器 （ CMR）： CAN 地址 1 命令位初始化 SJA1000 傳輸層動作。 （ 3） 許多位在復(fù)位模式中是只寫的（ CAN 模式和 CBP） 2． 控制寄存器 （ CR）： CAN 地 址 0 控制寄存器的內(nèi)容是用于改變 CAN 控制器的行為的。 注： （ 1） 寄存器在高端 CAN 地址區(qū)被重復(fù)（ 8 位 CPU 地址的最高位是不參與解碼的； CAN 地址 32 是和 CAN 地址 0 連續(xù)的） （ 2） 測試寄存器只用于產(chǎn)品測試。在 SJA1000 被 初始化時，控AD61AD72A L E /A S3CS4RD5WR6C L K O U T7V s s 18X T A L 19X T A L 210M O D E11V dd 312T X 013T X 114V s s 315I N T16R S T17V dd 218R X 019R X 120V s s 221V dd 122AD023AD124AD225AD326AD427AD528圖 SJA1000的 管腳配置 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 制段可被設(shè)置通信參數(shù)， CAN 總線上的通信可通過此段由 CPU 控制。工作模式是通過置位控制器的復(fù)位請求位激活的。復(fù)位模式 178。只有控制寄存器的復(fù)位位被置高時，才可以訪問這些寄存器。 微控制器和 SJA1000 之間狀態(tài)、控制和命令信號的交換都是在控制段中完成的。 應(yīng)發(fā)送的信息會被寫入發(fā)送緩沖器?？刂贫卧?SJA1000 初始化時是可被設(shè)置通訊參數(shù)的。雙設(shè)備的獨立操作是通過象 RAM 一樣的片內(nèi)寄存器修正來實現(xiàn)的。而且，它增加了一種新的工作模式（ PeliCAN），這種模式支持很多新特性的 協(xié)議。 SJA1000 一般說明 SJA1000 是一種獨立控制器，用于移動目標和一般的工業(yè)環(huán)境中的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制。 CAN 控制器主要由實現(xiàn) CAN 總線協(xié)議部分和微控制器接口部分組成。當錯誤計數(shù)值大于 96 時，說明總線被嚴重干擾。 （ 8）當發(fā)送錯誤計數(shù)器等于或大于 128 或接收錯誤計數(shù)器等于或大于 128時，節(jié)點為錯誤認可。 （ 7）報文成功接收后（直到應(yīng)答間隙無錯誤接收，并且成功地送出應(yīng)答位），如果錯誤計數(shù)值處于 1 和 127 之間，則接收錯誤計數(shù)值減 1。 （ 5）接收器送出一個活動錯誤標志或超載標志時，它檢測到位錯誤，則發(fā)送器錯誤計數(shù)加 8。 （ 3）發(fā)送器送出一個錯誤標志時，發(fā)送錯誤計數(shù)器加 8。 （ 1）接收器檢出錯誤時，接收器出錯計數(shù)加 1。 為了界定故障，在每個總線單元中都設(shè)有兩種計數(shù)：發(fā)送出錯計數(shù)和接 收出錯計數(shù)。 （ 5）應(yīng)答錯誤：在應(yīng)答間隙，發(fā)送器未檢測到“ 0”時，則由它檢出一個應(yīng)答錯誤。如計算結(jié)果與接收到的 CRC 序列不相同，則檢出一個 CRC 錯誤。 （ 3） CRC 錯誤： CRC 序列是由發(fā)送器 CRC 計算的結(jié)果組成的。 （ 1）位錯誤：向總線送出一位的某個節(jié)點同時也在監(jiān)視總線，當監(jiān)視到總線電平與送出的位電平不同時，則在該位時刻，檢測到一個位錯誤。如果其間由其它站引起一次發(fā)送，則本節(jié)點將變?yōu)閳笪慕邮掌鳌４藭r，總線是開放的，因此任何需要發(fā)送的站均可訪問總線。間歇期間，不允許啟動發(fā)送數(shù)據(jù)幀或遠程幀。對于非“錯誤認可”的接收器，其幀間空間如圖 所示；對于“錯誤認可”節(jié)點，其幀間空間如圖 所示。 （ 5） 幀間空間 數(shù)據(jù)幀和遠程幀同前面的幀相同，不管是何種幀（數(shù)據(jù)幀、遠程幀、出錯幀數(shù)據(jù)幀 出錯幀 錯誤標志 幀間空間 或超載幀 錯誤疊加標志 錯誤界定符 圖 出錯幀組成 幀結(jié)束或 超載界定符 錯誤界定符 超載幀 超載錯誤 幀間空間 或超載幀 超載界定符 超載疊加標志 圖 超載幀組成 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 或超載幀）均被稱為幀間空間的位場分開。 以上錯誤幀的位填充由節(jié)點硬件自動控制。錯誤標志發(fā)送后，每個站都送出“ 1”，并監(jiān)視總線，直到檢測到“ 1”。該錯誤認可站以發(fā)送出認可錯誤標志為起點，當檢測到總線上有 6 個相同的連續(xù)位后，認可錯誤標志即告完成。該序列的總長度在最小值 6 和最大值 12 位之間變化。同理，其它節(jié)點若同樣也檢測到出錯條件，則也發(fā)送出錯標志。 錯誤標志具有兩種形式，一種是活動錯誤標志（ active error flag），一種是認可錯誤標志（ Passive error flag），活動錯誤標志由“ 000000”組成，而認可錯誤標志由“ 111111”組成。 CRC 場 ACK 場 幀結(jié)束 ACK 間隙 ACK 界定符 圖 應(yīng)答場組成 幀間空間 遠程幀 幀間空間 或超載幀 幀起始 仲裁場 控制場 CRC 場 ACK 場 幀結(jié)束 圖 遠程幀組成 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 （ 3） 出錯幀 出錯幀由兩個不同場組成，第一個場由來自各站的錯誤標志疊加得到，后隨的第二個場是出錯界定符。 DLC 的數(shù)據(jù)值是獨立的，它可以是 0～ 8 中的任何數(shù)值。遠程幀由 6 個不同分