第5章 CAN 器件及開發(fā)實(shí)例

1第五章CAN器件及開發(fā)實(shí)例

與其他現(xiàn)場(chǎng)總線相比，CAN總線得到多家芯片廠商的支持。制造商產(chǎn)品型號(hào)器件功能及特點(diǎn)INTEL82526825278XC196CA/CBCAN通信控制器,符合CAN2.0ACAN通信控制器,符合CAN2.0B擴(kuò)展的8XC196＋CAN通信控制器，符合CAN2.0BPHILIP82C200SJA100082C15082C250P51XA-C3CAN通信控制器,符合CAN2.0ACAN通信控制器,符合CAN2.0A/B帶數(shù)字及模擬I/O的CAN擴(kuò)展器件,符合CAN2.0A高性能的CAN總線收發(fā)器16位微處理器+CAN通信控制器,符合CAN2.0BMOTOROLA68HC05X4系列68HC05X4微控制器+CAN通信控制器,符合CAN2.0ASINMENS81C90/91C167CCAN通信控制器,符合CAN2.0A微控制器+CAN通信控制器,符合CAN2.0A/B2CAN總線控制節(jié)點(diǎn)1控制節(jié)點(diǎn)n傳感器、變送器MMI

TxRx微處理器CAN控制器CAN收發(fā)器圖CAN模塊裝置傳感器、變送器MMITxRx微處理器CAN控制器CAN收發(fā)器35.1獨(dú)立CAN控制器SJA1000

SJA1000是適用于汽車和一般工業(yè)環(huán)境的獨(dú)立CAN控制器。它是PHILIPS公司生產(chǎn)。SJA1000有兩種工作模式：BasicCAN模式，PeliCAN工作模式。BasicCAN模式是PHILIPS公司生產(chǎn)的PCA82C200的替代產(chǎn)品，引腳兼容，電氣兼容。PeliCAN工作模式支持CAN2.0B協(xié)議。PeliCAN模式下，SJA1000具有與BasicCAN模式下完全不同的寄存器結(jié)構(gòu)。4SJA1000的PeliCAN模式具有以下新增特性：接收和發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展格式報(bào)文；達(dá)64字節(jié)的接收FIFO；對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展幀都有單/雙接收過(guò)濾器；可讀/寫訪問的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器；可編程的錯(cuò)誤報(bào)警限；最近一次錯(cuò)誤代碼寄存器；對(duì)于每一種CAN總線錯(cuò)誤都能產(chǎn)生不同的出錯(cuò)中斷；5仲裁丟失中斷，并帶有詳細(xì)丟失仲裁位置的信息；允許單次發(fā)送，當(dāng)出錯(cuò)或丟失仲裁時(shí)不重發(fā)；只聽模式（監(jiān)視CAN總線，無(wú)應(yīng)答，無(wú)出錯(cuò)標(biāo)志）；支持熱插拔；自身發(fā)送報(bào)文接收（自接收請(qǐng)求）；硬件禁止CLKOUT輸出。6CAN控制模塊SJA1000功能框圖7SJA1000CAN控制器由下述幾部分組成：1．接口管理邏輯（IML）通過(guò)SJA1000復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線，控制讀/寫選通信號(hào)等，完成對(duì)外部主控制器的連接。并向該控制器提供中斷信息和狀態(tài)信息。解釋來(lái)自CPU的命令，控制SJA1000內(nèi)部尋址，向CPU提供中斷信息和狀態(tài)信息。

82．發(fā)送緩沖器（TXB）發(fā)送緩沖器是CPU和位流處理器之間的接口。能夠存儲(chǔ)發(fā)送到CAN總線上的完整報(bào)文，緩沖器長(zhǎng)13字節(jié)，由CPU寫入，位流處理器BSP讀出。93．接收緩沖器（RXB，RXFIFO）是接收過(guò)濾器和CPU之間的接口，用于儲(chǔ)存從CAN總線上接收并采用的報(bào)文。RXB，長(zhǎng)13字節(jié)，作為RXFIFO，長(zhǎng)64字節(jié)，的一個(gè)窗口，可被CPU訪問。在RXFIFO的支持下，CPU可以在處理一個(gè)報(bào)文的同時(shí)接收其他報(bào)文。10信息2信息3信息1接收緩沖器窗口CAN地址輸入信息釋放接收緩沖器命令接收緩沖器中的當(dāng)前可用信息是信息1圖RXFIFO中信息存儲(chǔ)示例114．接收過(guò)濾器（ACF）接收過(guò)濾器把接收數(shù)據(jù)和接收識(shí)別碼的內(nèi)容相比較，以決定是否接收信息。如果比較的結(jié)果為真，則報(bào)文完整地存入RXFIFO中。125.位流處理器：位流處理器是一個(gè)序列發(fā)生器，控制發(fā)送緩沖器、RXFIFO和CAN總線之間的數(shù)據(jù)流。完成CAN總線上的錯(cuò)誤檢測(cè)、仲裁、填充和錯(cuò)誤處理等功能。136.位定時(shí)邏輯：位定時(shí)邏輯監(jiān)視CAN總線并處理總線位定時(shí)。它同步于幀起始的從隱性到顯性電平的跳變（硬同步），并且在接收?qǐng)?bào)文的過(guò)程中進(jìn)行重同步（軟同步）。提供可編程的時(shí)間段用于補(bǔ)償傳播延時(shí)和相位變化，定義采樣時(shí)刻和一位時(shí)間內(nèi)的采樣次數(shù)。147.錯(cuò)誤管理邏輯：負(fù)責(zé)錯(cuò)誤界定。接收來(lái)自位流處理器的出錯(cuò)報(bào)告，并將分析出的出錯(cuò)狀態(tài)傳達(dá)給位流處理器和接口管理邏輯。15CAN控制模塊SJA1000管腳排列圖：控制線:7地址/數(shù)據(jù):8時(shí)鐘:2電源:6復(fù)位:1發(fā)送接收:416符號(hào)引腳說(shuō)明AD7-02,1,28-23多路地址/數(shù)據(jù)總線ALE/AS3ALE輸入信號(hào)（Intel模式），AS輸入信號(hào)（Motorola模式）/CS4片選輸入，低電平允許訪問SJA1000（/RD）/E5微控制器的/RD信號(hào)（Intel模式）或E使能信號(hào)（Motorola模式）/WR6微控制器的/WR信號(hào)（Intel模式）或RD/（/WR）信號(hào)（Motorola模式）CLKOUT7SJA1000產(chǎn)生的提供給微控制器的時(shí)鐘輸出信號(hào)；時(shí)鐘信號(hào)來(lái)源于內(nèi)部振蕩器，且通過(guò)編程驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘控制；寄存器的時(shí)鐘關(guān)閉位可禁止該引腳VSS18接地XTAL19輸入到振蕩器放大電路；外部振蕩信號(hào)由此輸入[注]XTAL210振蕩放大電路輸出；使用外部振蕩信號(hào)時(shí)左開路輸出[注]MODE11模式選擇輸入：1=Intel模式0=Motorola模式CAN控制模塊SJA1000管腳功能描述17VDD312輸出驅(qū)動(dòng)的5V電壓源TX013從CAN輸出驅(qū)動(dòng)器0輸出到物理線路上TX114從CAN輸出驅(qū)動(dòng)器1輸出到物理線路上VSS315輸出驅(qū)動(dòng)器接地/INT16中斷輸出，用于中斷微控制器；/INT在內(nèi)部中斷寄存器各位都被置位時(shí)低電平有效；/INT是開漏輸出，且與系統(tǒng)中的其它/INT是線或的；此引腳上的低電平可以把IC從睡眠模式中激活/RST17復(fù)位輸入，用于復(fù)位CAN接口（低電平有效）；把/RST引腳通過(guò)電容連到VSS，通過(guò)電阻連到VDD可自動(dòng)上電復(fù)位（例如C=1μF；R=50kΩ）VDD218輸入比較器的5V電壓源RX0RX11920從物理的CAN總線輸入到SJA1000的輸入比較器；顯性電平將會(huì)喚醒SJA1000的睡眠模式；如果RX1比RX0的電平高，就讀回顯性電平，反之讀回隱性電平；如果時(shí)鐘分頻寄存器的CBP位被置位，就忽略CAN輸入比較器以減少內(nèi)部延時(shí)；這種情況下只有RX0是激活的；高電平被認(rèn)為是隱性，而低電平被認(rèn)為是顯性。VSS221輸入比較器的接地端VDD122邏輯電路的5V電壓源18振蕩器和時(shí)鐘：四種不同的振蕩器連接方法。195.2SJA1000的BasicCAN模式5.2.1BasicCAN模式下的地址分配

SJA1000對(duì)于CPU而言，是可編程外圍芯片。SJA1000的地址區(qū)包括控制段、發(fā)送、接收信息緩沖區(qū)三大部分：①控制段：在初始化期間，控制段可被編程來(lái)配置通訊參數(shù)。同時(shí)CPU通過(guò)這個(gè)段來(lái)控制CAN總線上的通信。20復(fù)位模式：當(dāng)硬件復(fù)位或控制器掉線時(shí)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入復(fù)位模式；工作模式：工作模式是通過(guò)置零控制寄存器的復(fù)位請(qǐng)求位激活的。

接收碼寄存器、屏蔽碼寄存器、總線定時(shí)寄存器0、總線定時(shí)寄存器1以及輸出控制寄存器只有在控制寄存器中的復(fù)位請(qǐng)求位（CR.0）被置1才可訪問。21②發(fā)送緩沖區(qū)：一個(gè)報(bào)文在發(fā)送之前必須寫入發(fā)送緩沖器，再向總線上串行送出。③接收緩沖區(qū)：在成功接收一個(gè)報(bào)文后，CPU從接收緩沖器讀取報(bào)文并釋放這部分緩存，使其可繼續(xù)用于存儲(chǔ)后續(xù)收到的報(bào)文?？刂贫?SJA1000在BasicCAN模式下的地址中共有10個(gè)字節(jié)，偏移地址分別為0～9。發(fā)送緩沖器:位于CAN地址的10～19,占10個(gè)字節(jié)，接收緩沖器:位于CAN地址的20～29,占10個(gè)字節(jié)，22CAN地址寄存器名稱（符號(hào)）段工作模式復(fù)位模式讀寫讀寫0控制寄存器（CR）控制控制控制控制控制1命令寄存器（CMR）（FFH）命令（FFH）命令2狀態(tài)寄存器（SR）狀態(tài)-狀態(tài)-3中斷寄存器（IR）中斷-中斷-4接收碼寄存器（ACR）（FFH）-接收代碼接收代碼5接收屏蔽寄存器（AMR）（FFH）-接收屏蔽接收屏蔽6總線定時(shí)寄存器0（BTR0）（FFH）-總時(shí)序0總時(shí)序07總線定時(shí)寄存器1（BTR1）（FFH）-總時(shí)序1總時(shí)序18輸出控制寄存器（OCR）（FFH）-輸出控制輸出控制9測(cè)試寄存器（TR）測(cè)試測(cè)試[注2]測(cè)試測(cè)試[注2]2310識(shí)別碼（ID10-3）發(fā)送緩沖器（10-3）（10-3）（FFH）-11識(shí)別碼（ID2-0）+RTR和DLC（2-0）+RTR和DLC（2-0）+RTR和DLC（FFH）-12數(shù)據(jù)字節(jié)1數(shù)據(jù)字節(jié)1數(shù)據(jù)字節(jié)1（FFH）-13數(shù)據(jù)字節(jié)2數(shù)據(jù)字節(jié)2數(shù)據(jù)字節(jié)2（FFH）-14數(shù)據(jù)字節(jié)3數(shù)據(jù)字節(jié)3數(shù)據(jù)字節(jié)3（FFH）-15數(shù)據(jù)字節(jié)4數(shù)據(jù)字節(jié)4數(shù)據(jù)字節(jié)4（FFH）-16數(shù)據(jù)字節(jié)5數(shù)據(jù)字節(jié)5數(shù)據(jù)字節(jié)5（FFH）-17數(shù)據(jù)字節(jié)6數(shù)據(jù)字節(jié)6數(shù)據(jù)字節(jié)6（FFH）-18數(shù)據(jù)字節(jié)7數(shù)據(jù)字節(jié)7數(shù)據(jù)字節(jié)7（FFH）-19數(shù)據(jù)字節(jié)8數(shù)據(jù)字節(jié)8數(shù)據(jù)字節(jié)8（FFH）-2420識(shí)別碼（ID.10-3）接收緩沖器（10-3）（10-3）（10-3）（10-3）21識(shí)別碼（ID.2-0）+RTR和DLC（2-0）+RTR和DLC（2-0）+RTR和DLC（2-0）+RTR和DLC（2-0）+RTR和DLC22數(shù)據(jù)字節(jié)1數(shù)據(jù)字節(jié)1數(shù)據(jù)字節(jié)1數(shù)據(jù)字節(jié)1數(shù)據(jù)字節(jié)123數(shù)據(jù)字節(jié)2數(shù)據(jù)字節(jié)2數(shù)據(jù)字節(jié)2數(shù)據(jù)字節(jié)2數(shù)據(jù)字節(jié)224數(shù)據(jù)字節(jié)3數(shù)據(jù)字節(jié)3數(shù)據(jù)字節(jié)3數(shù)據(jù)字節(jié)3數(shù)據(jù)字節(jié)325數(shù)據(jù)字節(jié)4數(shù)據(jù)字節(jié)4數(shù)據(jù)字節(jié)4數(shù)據(jù)字節(jié)4數(shù)據(jù)字節(jié)426數(shù)據(jù)字節(jié)5數(shù)據(jù)字節(jié)5數(shù)據(jù)字節(jié)5數(shù)據(jù)字節(jié)5數(shù)據(jù)字節(jié)527數(shù)據(jù)字節(jié)6數(shù)據(jù)字節(jié)6數(shù)據(jù)字節(jié)6數(shù)據(jù)字節(jié)6數(shù)據(jù)字節(jié)628數(shù)據(jù)字節(jié)7數(shù)據(jù)字節(jié)7數(shù)據(jù)字節(jié)7數(shù)據(jù)字節(jié)7數(shù)據(jù)字節(jié)729數(shù)據(jù)字節(jié)8數(shù)據(jù)字節(jié)8數(shù)據(jù)字節(jié)8數(shù)據(jù)字節(jié)8數(shù)據(jù)字節(jié)830（FFH）-（FFH）-31時(shí)鐘分頻器（CDR）時(shí)鐘分頻器時(shí)鐘分頻器時(shí)鐘分頻器時(shí)鐘分頻器25SJA1000有兩種復(fù)位方式：硬件復(fù)位與軟件復(fù)位。硬件復(fù)位是指在芯片的復(fù)位腳上提供一定寬度低電平，硬件復(fù)位需要足夠的時(shí)間才能使控制寄存器中的復(fù)位請(qǐng)求位置1；軟件復(fù)位是指通過(guò)軟件設(shè)置CR.0為1或由脫離總線引起的復(fù)位。

5.2.2復(fù)位值26SJA1000檢測(cè)到復(fù)位請(qǐng)求位為1后，將中止當(dāng)前報(bào)文的接收/發(fā)送而進(jìn)入復(fù)位模式。當(dāng)CR.0復(fù)位請(qǐng)求位從1轉(zhuǎn)變到0，SJA1000返回到工作模式。27寄存器名稱位符號(hào)名稱值硬件復(fù)位軟件CR.0或總線關(guān)閉復(fù)位控制CR.7-保留00CR.6-保留××CR.5-保留11CR.4OIE溢出中斷使能××CR.3EIE錯(cuò)誤中斷使能××CR.2TIE發(fā)送中斷使能××CR.1RIE接收中斷使能××CR.0RR復(fù)位請(qǐng)求1(復(fù)位模式)1(復(fù)位模式)命令CMR.7-保留讀命令寄存器的結(jié)果總是“11111111”讀命令寄存器的結(jié)果總是“11111111”CMR.6-保留CMR.5-保留CMR.4GTS睡眠CMR.3CDO清除數(shù)據(jù)溢出CMR.2RRB釋放接收緩沖器CMR.1AT忽略傳送CMR.0TR發(fā)送請(qǐng)求復(fù)位模式下各寄存器的狀態(tài)28狀態(tài)SR.7BS總線狀態(tài)0(在線)×SR.6ES出錯(cuò)狀態(tài)0(無(wú)錯(cuò))×SR.5TS發(fā)送狀態(tài)0(空閑)0(空閑)SR.4RS接收狀態(tài)0(空閑)0(空閑)SR.3TCS發(fā)送完畢狀態(tài)1(完畢)×SR.2TBS發(fā)送緩沖器狀態(tài)1(釋放)1(釋放)SR.1DOS數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)0(無(wú)溢出)0(無(wú)溢出)SR.0RBS接收緩沖器狀態(tài)0(空)0(空)中斷IR.7-保留11IR.6-保留11IR.5-保留11IR.4WUI喚醒中斷0(復(fù)位)0(復(fù)位)IR.3DOI數(shù)據(jù)溢出中斷0(復(fù)位)0(復(fù)位)IR.2EI錯(cuò)誤中斷0(復(fù)位)×[注4]IR.1TI發(fā)送中斷0(復(fù)位)0(復(fù)位)IR.0RI接收中斷0(復(fù)位)0(復(fù)位)29５.2.3控制寄存器(CR,地址0)位符號(hào)名稱值功能說(shuō)明CR.7---保留[注1]CR.6---保留[注2]CR.5---保留[注3]CR.4OIE溢出中斷使能1使能：如果置位數(shù)據(jù)溢出位，微控制器接收溢出中斷信號(hào)0禁能：微控制器不從SJA1000接收溢出中斷信號(hào)CR.3EIE錯(cuò)誤中斷使能1使能：如果出錯(cuò)或總線狀態(tài)改變，微控制器接收錯(cuò)誤中斷信號(hào)0禁能：微控制器不從SJA1000接收錯(cuò)誤中斷信號(hào)CR.2TIE發(fā)送中斷使能1使能：當(dāng)信息被成功發(fā)送或發(fā)送緩沖器又可訪問時(shí)，微控制器接收SJA1000發(fā)出的一個(gè)發(fā)送中斷信號(hào)0禁能：微控制器不從SJA1000接收發(fā)送中斷信號(hào)CR.1RIE接收中斷使能1使能：信息被無(wú)錯(cuò)接收時(shí)，SJA1000發(fā)出一個(gè)接收中斷信號(hào)到微控制器0禁能：微控制器不從SJA1000接收發(fā)送中斷信號(hào)CR.0RR復(fù)位請(qǐng)求[注4]1當(dāng)前：SJA1000檢測(cè)到復(fù)位請(qǐng)求后,忽略當(dāng)前發(fā)送/接收的信息，進(jìn)入復(fù)位模式0空缺：復(fù)位請(qǐng)求位由1變0后，SJA1000回到工作模式30位符號(hào)名稱值功能說(shuō)明CMR.7---保留CMR.6---保留CMR.5---保留CMR.4GTS睡眠1睡眠：如果沒有CAN中斷等待和總線活動(dòng)，SJA1000進(jìn)入睡眠模式0喚醒：SJA1000正常工作模式CMR.3CDO清除數(shù)據(jù)溢出1清除：清除數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)位0無(wú)動(dòng)作CMR.2RRB釋放接收緩沖器1釋放：接收緩沖器中存放信息的內(nèi)存空間將被釋放0無(wú)動(dòng)作CMR.1AT中止發(fā)送1當(dāng)前：如果不是在處理過(guò)程中,等待處理的發(fā)送請(qǐng)求將取消0空缺：無(wú)動(dòng)作CMR.0TR發(fā)送請(qǐng)求1當(dāng)前：信息被發(fā)送0空缺：無(wú)動(dòng)作5.2.4命令寄存器(CMR，地址1)命令寄存器對(duì)微控制器來(lái)說(shuō)是只寫存儲(chǔ)器。如果去讀這個(gè)地址，返回值是“11111111”31位符號(hào)名稱值功能說(shuō)明SR.7BS總線狀態(tài)1脫離總線：SJA1000退出總線活動(dòng)0在線：SJA1000加入總線活動(dòng)SR.6ES出錯(cuò)狀態(tài)1出錯(cuò)：至少出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器超過(guò)CPU報(bào)警限制0Ok：兩個(gè)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器都在報(bào)警限制以下SR.5TS發(fā)送狀態(tài)1發(fā)送：SJA1000在傳送信息0空閑：沒有要發(fā)送的信息SR.4RS接收狀態(tài)1接收：SJA1000正在接收信息0空閑：沒有正在接收的信息SR.3TCS發(fā)送完畢狀態(tài)1完畢：最近一次發(fā)送請(qǐng)求被成功處理0未完畢：當(dāng)前發(fā)送請(qǐng)求未處理完畢SR.2TBS發(fā)送緩沖器狀態(tài)1釋放：CPU可以向發(fā)送緩沖器寫信息0鎖定：CPU不能訪問發(fā)送緩沖器；有信息正在等待發(fā)送或正在發(fā)送SR.1DOS數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)1溢出：信息丟失，因?yàn)镽XFIFO中沒有足夠的空間來(lái)存儲(chǔ)它0自從最后一次清除數(shù)據(jù)溢出命令執(zhí)行無(wú)數(shù)據(jù)溢出發(fā)生SR.0RBS接收緩沖器狀態(tài)1滿：RXFIFO中有可用信息0空：無(wú)可用信息5.2.5狀態(tài)寄存器(SR地址2)：只讀存儲(chǔ)器32位符號(hào)名稱值功能說(shuō)明IR7-5---保留[注1]IR.4WUI喚醒中斷1置位：退出睡眠模式時(shí)此位被置位0復(fù)位：微控制器的任何讀訪問將清除此位IR.3DOI數(shù)據(jù)溢出中斷1設(shè)置：當(dāng)數(shù)據(jù)溢出中斷使能位被置為1時(shí)向數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)位傳送“0-1”，此位被置位0復(fù)位：微控制器的任何讀訪問將清除此位IR.2EI錯(cuò)誤中斷1置位：錯(cuò)誤中斷使能時(shí)，錯(cuò)誤狀態(tài)位或總線狀態(tài)位的變化會(huì)置位此位0復(fù)位：微控制器的任何讀訪問將清除此位IR.1TI發(fā)送中斷1置位：發(fā)送緩沖器狀態(tài)從0變?yōu)?（釋放）和發(fā)送中斷使能時(shí)，置位此位0復(fù)位：微控制器的任何讀訪問將清除此位IR.0RI接收中斷1置位：當(dāng)接收FIFO不空和接收中斷使能時(shí)置位此位0復(fù)位：微控制器的任何讀訪問將清除此位5.2.6中斷寄存器(SR地址3)：只讀存儲(chǔ)器33名稱地址D7D6D5D4D3D2D1D0發(fā)送緩沖器標(biāo)識(shí)符(RTR,DLC)10ID.10ID.9ID.8ID.7ID.6ID.5ID.4ID.311ID.2ID.1ID.0RTRDLC.3DLC.2DLC.1DLC.0數(shù)據(jù)字節(jié)1～812～19數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)5.2.7發(fā)送緩沖器34發(fā)送緩沖器位于CAN地址的10～19。發(fā)送緩沖器的讀/寫只能由微控制器在工作模式下完成。在復(fù)位模式下讀出的值總是“FFH”。（1）識(shí)別碼（ID）識(shí)別碼有11位(ID.0-ID.10)。ID.10是最高位.在仲裁過(guò)程中是最先被發(fā)送到總線上的。識(shí)別碼的二進(jìn)制值越低，其優(yōu)先級(jí)越高。在接收過(guò)濾器中被用到，在仲裁過(guò)程中決定總線訪問的優(yōu)先級(jí)。（2）遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求（RTR）如果此位置1，總線將以遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)發(fā)送數(shù)據(jù)。這意味著此段中沒有數(shù)據(jù)字節(jié)。如果沒有置位RTR位，數(shù)據(jù)將以數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼規(guī)定的長(zhǎng)度來(lái)傳送。35（3）數(shù)據(jù)長(zhǎng)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(zhǎng)度碼編制。數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)是0～8，用如下方法計(jì)算：數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)＝8×DLC.3＋4×DLC.2＋2×DLC.1＋DLC.0如果選擇的值超過(guò)8，則按照DLC規(guī)定認(rèn)為是8。（4）數(shù)據(jù)區(qū)傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)由數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼決定。發(fā)送的第一位是地址12單元的數(shù)據(jù)字節(jié)1的最高位365.2.8接收緩沖器名稱地址D7D6D5D4D3D2D1D0接收緩沖器標(biāo)識(shí)符(RTR,DLC)20ID.10ID.9ID.8ID.7ID.6ID.5ID.4ID.321ID.2ID.1ID.0RTRDLC.3DLC.2DLC.1DLC.0數(shù)據(jù)字節(jié)1～822～29數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)37SJA1000從總線上接收到的信息存放在RXFIFO共有64字節(jié)的信息空間。接收緩沖器RXB是指在64字節(jié)RXFIFO中可以被CPU直接讀寫的寄存器。共10個(gè)字節(jié)，偏移地址是20~29。

如何理解RXB與RXFIFO之間的關(guān)系？信息2信息3信息1接收緩沖器窗口CAN地址輸入信息釋放接收緩沖器命令接收緩沖器中的當(dāng)前可用信息是信息1RXFIFO中信息存儲(chǔ)示例38RXFIFO合格的新報(bào)文如果RXFIFO中沒有足夠的空間來(lái)存儲(chǔ)新的信息，CAN控制器會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)溢出。數(shù)據(jù)溢出發(fā)生時(shí)，已部分寫入

RXFIFO的當(dāng)前信息將被刪除。溢出狀態(tài)位SR.1置“1”如果中斷允許，則數(shù)據(jù)溢出中斷

反應(yīng)到CPU。

64字節(jié)的RXFIFO中最多可以存儲(chǔ)的報(bào)文數(shù)？

取決于各條報(bào)文的長(zhǎng)度

10字節(jié)的RXB中可以存儲(chǔ)一個(gè)完整的報(bào)文？可以（ID+RTR+DLC+數(shù)據(jù)區(qū)）395.2.9接收過(guò)濾器注意：ACR、AMR只有在控制寄存器CR的復(fù)位請(qǐng)求位CR.0置“1”時(shí)（也就是說(shuō)SJA1000在復(fù)位狀態(tài)時(shí)）才可以（讀/寫）接收過(guò)濾器的作用：

使得CAN控制器只接收識(shí)別碼和接收過(guò)濾器中預(yù)設(shè)值相一致的信息進(jìn)入到RXFIFO。報(bào)文存入FIFO的報(bào)文被CAN控制器采用。接收過(guò)濾器的組成：

由接收代碼寄存器（ACR）和接收屏蔽寄存器（AMR）組成。

接收代碼寄存器（ACR，地址4）接收屏蔽碼寄存器（AMR，地址5）40接收碼寄存器（ACR）的位分配BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0AC.7AC.6AC.5AC.4AC.3AC.2AC.1AC.0BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0AM.7AM.6AM.5AM.4AM.3AM.2AM.1AM.0接收屏蔽碼寄存器（AMR）的位分配接收屏蔽寄存器定義接收代碼寄存器的相應(yīng)位對(duì)接收過(guò)濾器是“相關(guān)”的或“不相關(guān)”的。1＝“不相關(guān)”，0＝“相關(guān)”。{[（ID.10-ID.3）≡（AC.7-AC.0）]或（AM.7-AM.0）}

≡1111111141例：ACR.7ACR.6ACR.5ACR.4ACR.3ACR.2ACR.1ACR.0ACR00110110AMR01010001信息ID0X1X011XXXXID.10ID.9ID.8ID.7ID.6ID.5ID.4ID.3ID.2ID.1ID.042一條信息通過(guò)了接收過(guò)濾器的測(cè)試，而且接收緩沖器有足夠的空間，那么標(biāo)識(shí)符和數(shù)據(jù)將被分別順次寫入RXFIFO；同時(shí)：接收緩沖器狀態(tài)SR.0位置1（非空）；如果接收中斷允許位CR.1為1（允許），則接收中斷IR.0位置1（產(chǎn)生中斷）。如果接收緩沖區(qū)的空間已滿：狀態(tài)寄存器SR的數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)位SR.1置“1”已部分寫入RXFIFO的當(dāng)前信息將被刪除。如果溢出中斷允許（CR.4=1)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)溢出中斷。

435.2.10其它寄存器總線定時(shí)寄存器0（BTR0，地址6）總線定時(shí)寄存器1（BTR1，地址7）3．輸出控制寄存器（OCR，地址8）4．時(shí)鐘分頻寄存器（CDR，地址31）以上寄存器是在BasicCAN與PeliCAN兩種模式下共有的寄存器。

偏移地址相同各個(gè)位的功能定義不完全相同44１.總線定時(shí)寄存器0（BTR0，地址6）總線定時(shí)寄存器0定義了比特率預(yù)設(shè)值（BRP）和同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）的值。復(fù)位模式下:總線定時(shí)寄存器0是可以被訪問（讀/寫）的工作模式下:

如果選擇的是PeliCAN模式，那么此寄存器是只讀的；如果選擇的是BasicCAN模式，那么讀回的值總是FFH?？偩€定時(shí)寄存器0各位的功能如下：

BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0SJW.1SJW.2BRP.5BRP.4BRP.3BRP.2BRP.1BRP.045（1）比特率預(yù)引比例因子BRPCAN系統(tǒng)時(shí)鐘tSCL的周期是可編程的，而且決定了本系統(tǒng)的位定時(shí)CAN系統(tǒng)時(shí)鐘由如下公式計(jì)算：tSCL＝2×tCLK×（32×BRP.5＋16×BRP.4＋8×BRP.3

＋4×BRP.2＋2×BRP.1＋BRP.0＋1）式中tCLK=XTAL的頻率周期=1/fXTAL46（2）同步跳轉(zhuǎn)寬度SJWtSJW＝tSCL×（2×SJW.1+SJW.0+1）

為了補(bǔ)償不同總線控制器的時(shí)鐘振蕩器之間的相位偏移，任何總線控制器必須在當(dāng)前傳送的相關(guān)信號(hào)沿進(jìn)行重同步。

同步跳轉(zhuǎn)寬度SJW定義了每一個(gè)位周期可以被重同步過(guò)程縮短或延長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)度，以時(shí)鐘周期的數(shù)目來(lái)計(jì)算，計(jì)算公式如下：472.總線定時(shí)寄存器1（BTR1，地址7）復(fù)位模式下:總線定時(shí)寄存器1是可以被訪問（讀/寫）的工作模式下:

如果選擇的是PeliCAN模式，那么此寄存器是只讀的；如果選擇的是BasicCAN模式，那么讀回的值總是FFH。總線定時(shí)寄存器1定義了每個(gè)位周期的長(zhǎng)度、采樣點(diǎn)的位置和在每個(gè)采樣點(diǎn)的采樣數(shù)目。BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0SAMTSEG2.2TSEG2.1TSEG2.0TSEG1.3TSEG1.2TSEG1.1TSEG1.0總線定時(shí)寄存器1各位的功能如下：

時(shí)間段TSEG1時(shí)間段TSEG2采樣位48（1）采樣SAMTSEG1和TSEG2決定了每一個(gè)位周期包含的時(shí)鐘周期的數(shù)目和采樣點(diǎn)的位置。tSYNCSEG＝1×tSCLtTSEG1＝tSCL×（8×TSEG1.3+4×TSEG1.2+2×TSEG1.1+TSEG1.0+1）tTSEG2＝tSCL×（4×TSEG2.2+2×TSEG2.1+TSEG2.0+1）采樣位:

SAM=1時(shí)，總線采樣3次，建議在低/中速總線上使用。

SAM=0時(shí)，總線采樣1次，建議用在高速總線上。（2）時(shí)間段1（TSEG1）和時(shí)間段2（TSEG2）返回49一個(gè)位周期的總體結(jié)構(gòu)CAN系統(tǒng)時(shí)鐘與振蕩周期關(guān)系依據(jù)公式50波特率計(jì)算方法舉例如下:假如外部晶振為16MHz時(shí)，如設(shè)定SJA1000總線定時(shí)寄存器0的值為#D3H=11010011

，設(shè)定SJA1000總線定時(shí)寄存器1的值為#0AFH=10101111，求系統(tǒng)時(shí)鐘為多少？系統(tǒng)的波特率為多少？tscl=2×(16+2+1+1)/

16×1000000=2.5us每個(gè)位周期時(shí)間

＝2.5×

[(8＋4＋2＋1＋1)+(2+1)+1]=50us波特率=1/50us=20KbpsTSEG1TSEG2TSYN513．輸出控制寄存器（OCR，地址8）輸出控制寄存器實(shí)現(xiàn)了軟件對(duì)輸出驅(qū)動(dòng)器的不同配置。復(fù)位模式下:輸出控制寄存器是可以被訪問（讀/寫）的。工作模式下:

如果選擇的是PeliCAN模式，那么此寄存器是只讀的；如果選擇的是BasicCAN模式，那么讀回的值總是FFH。52BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0OCTP1OCTN1OCPOL1OCTP0OCTN0OCPOL0OCMODE1OCMODE0輸出控制寄存器在復(fù)位模式下可讀/寫訪問。

該寄存器各位功能如下：OCTP1控制輸出晶體管P1；OCTN1控制輸出晶體管N1；OCPOL1控制輸出極性1；OCTP0控制輸出晶體管P0；OCTN0控制輸出晶體管N0；OCPOL0控制輸出極性0；控制輸出模式四種狀態(tài)53當(dāng)SJA1000在睡眠模式中時(shí)，TX0和TX1引腳根據(jù)輸出控制寄存器的內(nèi)容輸出隱性的電平。

在復(fù)位狀態(tài)（復(fù)位請(qǐng)求=1）或外部復(fù)位引腳/RST被拉低時(shí)，輸出TX0和TX1懸空。54發(fā)送的輸出階段可以有不同的模式。OCMODE1OCMODE0說(shuō)明00雙相輸出模式01測(cè)試輸出模式[注]10正常輸出模式11時(shí)鐘輸出模式55①正常輸出模式正常模式中位序列（TXD）通過(guò)TX0和TX1送出。輸出驅(qū)動(dòng)引腳TX0和TX1的電平取決于被OCTPx,OCTNx，OCPOLx編程的輸出端極性。56②時(shí)鐘輸出模式

TX0引腳功能和正常模式中相同。

TX1上的數(shù)據(jù)流為發(fā)送時(shí)鐘（TXCLK）。發(fā)送時(shí)鐘的上升沿標(biāo)志著一位的開始。時(shí)鐘脈沖寬度是1×tscl。57③雙相輸出模式

輪流使用TX0或TX1電平發(fā)送，例如，第一位在TX0上發(fā)送，第二位在TX1上發(fā)送，第三位在TX0上發(fā)送等等依此類推。58④測(cè)試輸出模式在測(cè)試輸出模式中，RX上的電平在下一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘的上升沿反映到TXX上。59時(shí)鐘分頻寄存器控制CLKOUT的頻率、屏蔽CLKOUT引腳?？刂芓X1上的專用接收中斷脈沖輸出。控制接收比較器旁路。控制BasicCAN模式與PeliCAN模式的選擇。硬件復(fù)位后，該寄存器的默認(rèn)狀態(tài)在Motorola模式（00000101）12分頻，而在Intel模式（00000000）2分頻。該寄存器各位的功能如下：4．時(shí)鐘分頻寄存器（CDR，地址31）60BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0CAN模式CBPRXINTEN(0)[注]關(guān)閉時(shí)鐘CD.2CD.1CD.0注：此位不能被寫，讀值總為0。

61（1）CD.2-CD.0復(fù)位模式和工作模式中一樣，CD.2-CD.0是可以無(wú)限制訪問的。這些位是用來(lái)定義外部CLKOUT引腳上的頻率的?？蛇x的頻率一覽表見表CD.2CD.1CD.0時(shí)鐘頻率000fosc/2001fosc/4010fosc/6011fosc/8100fosc/10101fosc/12110fosc/14111fosc62（2）時(shí)鐘關(guān)閉(BIT3)復(fù)位模式中才可以寫訪問。設(shè)置此位可禁能SJA1000的外部CLKOUT引腳。如果置位此位，CLKOUT引腳在睡眠模式中是低，而其它情況下是高。（3）RXINTEN(BIT5)復(fù)位模式中可寫。此位允許TX1輸出用來(lái)做專用接收中斷輸出。當(dāng)一條已接收的信息成功的通過(guò)接收過(guò)濾器，一位時(shí)間長(zhǎng)度的接收中斷脈沖就會(huì)在TX1引腳輸出。發(fā)送輸出應(yīng)該工作在正常輸出模式。極性和輸出驅(qū)動(dòng)可以通過(guò)輸出控制寄存器編程。63（4）CBP(BIT6)只可在復(fù)位模式中寫入。置位CBP，忽略CAN輸入比較器，只有RX0被激活。沒有被使用的RX1輸入應(yīng)被連接到一個(gè)確定的電平VSS.（5）CAN模式(BIT7)只有在復(fù)位模式中是可以寫的。

如果CDR.7是0，CAN控制器工作于BasicCAN模式。如果CDR.7是1，

CAN控制器工作于PeliCAN模式。645.3SJA1000的PeliCAN模式

CAN控制器SJA1000的內(nèi)部寄存器對(duì)于CPU而言，表現(xiàn)為片上內(nèi)存映射的外設(shè)寄存器，共128字節(jié)。從偏移地址32起的所有內(nèi)部RAM（80字節(jié)）被直接映射到CPU接口。65在工作和復(fù)位模式下，SJA1000具有不同的內(nèi)部地址定義，因此必須予以區(qū)分。見教材P138表5-18。需要著重說(shuō)明的是：從偏移地址11到15是PeliCAN功能的擴(kuò)展從偏移地址16到28在復(fù)位模式與工作模式下功能完全不同，使用時(shí)要特別注意。665.3.3模式寄存器675.3.4命令寄存器685.3.5狀態(tài)寄存器695.3.6中斷寄存器：地址3705.3.6中斷寄存器：地址3715.3.7中斷允許寄存器：地址4725.3.7中斷允許寄存器：地址4735.3.8仲裁丟失捕捉寄存器ALC（偏移地址11)

這個(gè)寄存器包括了丟失仲裁的位置信息。仲裁丟失捕捉寄存器對(duì)CPU來(lái)說(shuō)是只讀存儲(chǔ)器。保留位的讀回值為0。寄存器各位含義如下:BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0ALC.7

ALC.6ALC.4ALC.3ALC.2ALC.1ALC.0ALC.5顯示了仲裁丟失位置,其值表示丟失仲裁位在一幀報(bào)文中所處位置的二進(jìn)制編碼

保留位

74仲裁丟失舉例圖仲裁丟失時(shí)，如果中斷允許會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的仲裁丟失中斷。讀中斷寄存器時(shí)，中斷寄存器中相應(yīng)的中斷標(biāo)志位被清除。75同時(shí)，位流處理器的當(dāng)前位位置被捕捉送入仲裁丟失捕捉寄存器。寄存器中的內(nèi)容將不會(huì)改變，直到用戶通過(guò)軟件讀出這個(gè)值。隨后，捕捉機(jī)制再次被激活。仲裁丟失位解釋765.3.9錯(cuò)誤代碼捕捉寄存器ECC(偏移地址12)

這個(gè)寄存器包含了總線錯(cuò)誤類型和位置的信息錯(cuò)誤代碼捕捉寄存器對(duì)CPU來(lái)說(shuō)是只讀存儲(chǔ)器。BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0ECC.7

ECC.6ECC.5ECC.4ECC.3ECC.2ECC.1ECC.0總線錯(cuò)誤類型

錯(cuò)誤位置的信息見P153表5-2900位錯(cuò)誤０１格式錯(cuò)誤１０填充錯(cuò)誤１１其他錯(cuò)誤錯(cuò)誤方向１接收錯(cuò)誤0發(fā)送錯(cuò)誤77

發(fā)送緩沖器的布局:無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)幀格式SFF或擴(kuò)展幀格式EFF配置,發(fā)送緩沖器允許定義長(zhǎng)達(dá)8個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的發(fā)送報(bào)文。

5.3.13發(fā)送緩沖器

78（1）發(fā)送緩沖器組成發(fā)送緩沖器被分為描述符區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)發(fā)送緩沖器長(zhǎng)13字節(jié)，對(duì)應(yīng)偏移地址16～28。（2）發(fā)送緩沖器的描述符區(qū)BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0FF

RTRXDLC.3DLC.2DLC.1DLC.0XTX幀信息SFF(偏移地址16)0標(biāo)準(zhǔn)幀０數(shù)據(jù)幀79注意：1.無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)幀格式還是擴(kuò)展幀格式，標(biāo)識(shí)符連續(xù)放置。發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)由數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼決定。2.在SFF中最先發(fā)送的是偏移地址19，在EFF中最先發(fā)送的是在偏移地址21的數(shù)據(jù)字節(jié)的最高位。3.在BASICCAN中標(biāo)識(shí)符的標(biāo)記為ID.10~ID.0,

在PELICAN中標(biāo)識(shí)符的標(biāo)記在標(biāo)準(zhǔn)幀格式為ID.28~ID.18,在擴(kuò)展幀格式為ID.28~ID.0

805.3.14接收緩沖器

接收緩沖器的布局與發(fā)送緩沖器很相似。接收緩沖器是RXFIFO的可訪問部分，位于偏移地址的16～28之間

?

與發(fā)送緩沖器地址相同,依據(jù)是讀還是寫命令來(lái)區(qū)分,讀接收緩沖器

,寫發(fā)送緩沖器

815.3.15接收過(guò)濾器

接收過(guò)濾器的作用是使SJA1000能夠只讓標(biāo)識(shí)符與接收過(guò)濾器中預(yù)設(shè)值相一致的報(bào)文傳給RXFIFO。報(bào)文存入FIFO被CAN控制器采用。接收過(guò)濾器由接收碼寄存器ACRn和接收屏蔽碼寄存器AMRn定義。要接收的報(bào)文的位組合格式在接收碼寄存器中定義。相應(yīng)的接收屏蔽碼寄存器可定義某些位為“不相關(guān)”（即可為任意值）的。有兩種不同的過(guò)濾器模式可在模式寄存器中（MOD.3，AFM）選擇:單過(guò)濾器模式（AFM位是1）；雙過(guò)濾器模式（AFM位是0）。821.單過(guò)濾器配置

這種過(guò)濾器配置可以定義一個(gè)長(zhǎng)度為4字節(jié)的過(guò)濾器。過(guò)濾器字節(jié)和報(bào)文字節(jié)之間位的對(duì)應(yīng)關(guān)系取決于當(dāng)前接收幀格式。（1）標(biāo)準(zhǔn)幀

當(dāng)接收到的是標(biāo)準(zhǔn)幀報(bào)文時(shí)，不僅可以對(duì)報(bào)文ID進(jìn)行過(guò)濾，還可以對(duì)接收到有效數(shù)據(jù)的前2個(gè)字節(jié)進(jìn)行過(guò)濾。雖然過(guò)濾器可以對(duì)這2個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行過(guò)濾，但如果此次發(fā)送的報(bào)文沒有數(shù)據(jù)字節(jié)或不足2個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)報(bào)文仍可能成功通過(guò)接收過(guò)濾。

83或與比較單過(guò)濾器接收標(biāo)準(zhǔn)幀報(bào)文的過(guò)濾(P151圖5-12)84當(dāng)收到的是擴(kuò)展幀報(bào)文時(shí)，過(guò)濾器對(duì)29位的標(biāo)識(shí)符和RTR位進(jìn)行過(guò)濾。為了成功接收一條報(bào)文，要求所有逐位的比較結(jié)果都滿足接收的條件。應(yīng)該注意的是，AMR3和ACR3的最低兩位是未使用的。為了和將來(lái)的產(chǎn)品兼容，最低兩位AMR3.1和AMR3.0應(yīng)該設(shè)置為1（不相關(guān)）。(2)擴(kuò)展幀85單過(guò)濾器接收擴(kuò)展幀報(bào)文862.雙過(guò)濾器配置當(dāng)模式寄存器（MOD）中的AFM（MOD.3）位為0時(shí)，SJA1000有兩個(gè)過(guò)濾器。只要報(bào)文可以通過(guò)其中的一個(gè)過(guò)濾器，SJA1000就接收該報(bào)文。標(biāo)準(zhǔn)幀:當(dāng)接收到的報(bào)文為標(biāo)準(zhǔn)幀時(shí)，兩個(gè)過(guò)濾器的作用是不同的。過(guò)濾器1不僅可以對(duì)標(biāo)識(shí)符（包括RTR）進(jìn)行過(guò)濾，還可以對(duì)接收到的第一個(gè)字節(jié)進(jìn)行過(guò)濾；過(guò)濾器2僅可對(duì)標(biāo)識(shí)符（包括RTR）進(jìn)行過(guò)濾。報(bào)文的接收與否，由兩個(gè)過(guò)濾器過(guò)濾的結(jié)果相“或”決定。87雙過(guò)濾器配置接收標(biāo)準(zhǔn)幀報(bào)文(P163圖5-14)88（2）擴(kuò)展幀

當(dāng)接收到的報(bào)文為擴(kuò)展幀時(shí)，兩個(gè)過(guò)濾器的作用是一樣的，都對(duì)標(biāo)識(shí)符域的前16位進(jìn)行過(guò)濾。為了成功接收一條報(bào)文，要求逐位比較后，至少其中一個(gè)過(guò)濾器表示“采用”。89雙過(guò)濾器接收擴(kuò)展幀報(bào)文(P164圖5-15)905.4CAN驅(qū)動(dòng)器82C250/82C25182C250是CAN控制器和物理總線間的接口器件，也稱為總線驅(qū)動(dòng)器。提供對(duì)總線的差動(dòng)發(fā)送和差動(dòng)接收能力。9182C250主要特性：與ISO11898標(biāo)準(zhǔn)完全兼容速度最高可達(dá)1Mbps具有抗瞬間干擾，保護(hù)總線能力降低射頻干擾(RFI)的斜率控制過(guò)熱保護(hù)對(duì)電源或地的短路保護(hù)支持低電流待機(jī)方式某一個(gè)節(jié)點(diǎn)掉電不會(huì)影響總線可連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)925.4.182C250的硬件結(jié)構(gòu)及引腳定義基本性能參數(shù)見P167表5-499382C250基本性能數(shù)據(jù)如表945.4.282C250的功能描述PCA82C250器件向總線提供差動(dòng)發(fā)送能力和向CAN控制器提供差動(dòng)接收能力。它與ISO11898標(biāo)準(zhǔn)完全兼容。引腳8（Rs）允許選擇3種不同的工作方式:高速、斜率控制和待機(jī)。95引腳8（RS）允許選擇三種不同的工作方式：高速、斜率控制和待機(jī)。96通過(guò)將引腳8接地可選擇高速方式。發(fā)送器輸出晶體管盡可能快地啟動(dòng)和關(guān)閉。在這種模式下沒有措施用于限制信號(hào)上升和下降的斜率。應(yīng)使用屏蔽電纜避免射頻干擾問題。97對(duì)于速度較低或長(zhǎng)度較短的總線，可用非屏蔽雙絞線或平行線。為降低射頻干擾，應(yīng)限制上升和下降斜率。上升和下降斜率可通過(guò)由引腳8至地連接的電阻進(jìn)行控制。斜率正比于引腳8上的電流輸出。若引腳8接高電平，則電路進(jìn)入低電流待機(jī)方式。在這種方式下，發(fā)送器被關(guān)閉，而接收器轉(zhuǎn)至低電流。由于在待機(jī)方式下，接收器比較慢，因此，第一個(gè)報(bào)文將被丟失。98CAN收發(fā)器真值表995.4.382C250的應(yīng)用實(shí)例CAN收發(fā)器不采用和采用電流隔離時(shí)的兩種情況。圖5-18

CAN收發(fā)器不采用電流隔離時(shí)的應(yīng)用實(shí)例100圖5-19

CAN收發(fā)器采用電流隔離時(shí)的應(yīng)用實(shí)例1015.5基于CAN總線的遠(yuǎn)程工業(yè)電表抄表系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例

5.5.1遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)概述

基于CAN總線的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)分為兩個(gè)層次，一個(gè)是中央控制室的中央監(jiān)控單元，一個(gè)是現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程采集單元。

102遠(yuǎn)程采集單元負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電能表進(jìn)行實(shí)時(shí)脈沖采集，同時(shí)完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)；中央監(jiān)控單元可以定期或不定期地從遠(yuǎn)程采集單元獲取所需數(shù)據(jù)，并完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表打印及數(shù)據(jù)庫(kù)的管理。中央監(jiān)控單元與遠(yuǎn)程采集單元之間通過(guò)CAN總線連接在一起。中央監(jiān)控單元處于主控位置，遠(yuǎn)程采集單元可以隨時(shí)響應(yīng)中央監(jiān)控單元的命令。103基于CAN總線的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖104遠(yuǎn)程采集單元遠(yuǎn)程采集單元涉及CAN通信方面的一些功能特點(diǎn)如下：手動(dòng)設(shè)定遠(yuǎn)程采集單元地址；用電量和時(shí)段可以通過(guò)中央監(jiān)控單元設(shè)置，每個(gè)遠(yuǎn)程采集單元各自具有內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可以通過(guò)通信方式統(tǒng)一校正時(shí)鐘；可隨時(shí)響應(yīng)中央監(jiān)控單元的查詢命令，在與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的同時(shí)不影響脈沖計(jì)數(shù)。遠(yuǎn)程采集單元主要由單片機(jī)80C552及采集、存儲(chǔ)、顯示、遙控和通信接口等模塊組成，每個(gè)采集單元能采集和處理16塊電表的電脈沖信號(hào)。105CAN通信模塊的硬件設(shè)計(jì)1065.5.3基于CAN的通信協(xié)議

遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)只用了CAN4種幀類型中的數(shù)據(jù)幀。假設(shè)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)幀分為16種，有16個(gè)控制命令，中央監(jiān)控單元向遠(yuǎn)程采集單元發(fā)送的數(shù)據(jù)幀格式為：

標(biāo)識(shí)符的內(nèi)容為遠(yuǎn)程采集單元的編號(hào)；命令號(hào)，范圍是1～16；第4～10數(shù)據(jù)字節(jié)為命令參數(shù)。字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4～10目的采集器號(hào)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度命令號(hào)參數(shù)107遠(yuǎn)程采集單元向中央監(jiān)控單元發(fā)送的數(shù)據(jù)幀格式為：字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4～10源采集器號(hào)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度幀號(hào)返回?cái)?shù)據(jù)108

可以看到，對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)幀，除了數(shù)據(jù)域可以攜帶用戶信息外，仲裁域（標(biāo)識(shí)符）和控制域（數(shù)據(jù)長(zhǎng)度）同樣可用于用戶信息的傳遞。在本例中，標(biāo)識(shí)符不僅僅是報(bào)文的編號(hào)，體現(xiàn)報(bào)文的優(yōu)先級(jí)，同時(shí)也說(shuō)明了該報(bào)文的來(lái)源或目的地。1095.5.5通信實(shí)例【例5.1】中央監(jiān)控單元設(shè)置地址為15的遠(yuǎn)程采集單元的系統(tǒng)時(shí)鐘，命令號(hào)為1：該命令無(wú)須遠(yuǎn)程采集單元返回任何數(shù)據(jù)，因而發(fā)送成功即認(rèn)為命令已執(zhí)行。110【例5.2】中央監(jiān)控單元讀取地址為15的遠(yuǎn)程采集單元的當(dāng)前小時(shí)用電數(shù)據(jù)，命令號(hào)為4：遠(yuǎn)程采集單元返回33字節(jié)有效數(shù)據(jù)，共需5幀。每個(gè)表高字節(jié)表示整數(shù)部分，低字節(jié)表示小數(shù)部分。1115.6CAN通信軟件設(shè)計(jì)

通信軟件一般由三部分組成：初始化程序、發(fā)送程序和接收程序。

5.6.1初始化程序

三種方法進(jìn)入初始化程序：①上電復(fù)位；②硬件復(fù)位；③軟件復(fù)位：運(yùn)行期間通過(guò)給CAN控制器發(fā)一個(gè)復(fù)位請(qǐng)求（置復(fù)位請(qǐng)求位為1）。CAN控制器SJA1000必須在復(fù)位，并運(yùn)行初始化程序后才能用于CAN通訊。

112113在復(fù)位模式中，主控制器必須配置SJA1000控制段的有關(guān)寄存器有：時(shí)鐘分頻寄存器（CDR）：BasicCAN或PeliCAN模式禁能CLKOUT管腳旁路CAN輸入比較器TX1被用作專門的接收中斷輸出114驗(yàn)收代碼和驗(yàn)收屏蔽寄存器（ACR、AMR）總線定時(shí)寄存器（BTR）定義總線上的位速率定義位周期上的采樣點(diǎn)定義在一個(gè)位周期里采樣的數(shù)目輸出控制寄存器（OCR）定義CAN總線輸出管腳TX0和TX1的輸出模式定義TX0和TX1輸出管腳配置1155.6.2數(shù)據(jù)發(fā)送程序發(fā)送程序只需要被發(fā)送的信息幀傳送到CAN控制器的發(fā)送緩沖器。將命令寄存器里的“發(fā)送請(qǐng)求”標(biāo)志置位——啟動(dòng)發(fā)送命令即可。發(fā)送程序可采用SJA1000的中斷請(qǐng)求或查詢狀態(tài)標(biāo)志兩種控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1165.6.2.1中斷控制發(fā)送

采用中斷控制的發(fā)送方式，發(fā)送程序分為兩部分：一是主程序，二是中斷服務(wù)程序。主程序主要用于控制信息的發(fā)送，同時(shí)當(dāng)發(fā)送區(qū)滿時(shí)，把要發(fā)送的信息暫存到臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)；中斷發(fā)送程序負(fù)責(zé)把臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)中的暫存信息發(fā)送出去。1171185.6.2.2查詢控制發(fā)送CAN控制器的發(fā)送中斷被屏蔽。1195.6.2.3忽略發(fā)送

如果對(duì)一條發(fā)送的信息請(qǐng)求中止，可置位命令寄存器“中止發(fā)送”位，執(zhí)行中止發(fā)送命令。例如，為了發(fā)送一個(gè)比當(dāng)前信息更緊急的信息?？芍兄拱l(fā)送當(dāng)前信息。

1201215.6.3數(shù)據(jù)接收程序5.6.3.1查詢控制接收1225.6.3.2中斷控制接收1235.6CAN通信軟件設(shè)計(jì)將所有信息一次讀出的過(guò)程:在釋放了接收緩沖器后，SJA1000會(huì)檢查狀態(tài)寄存器中接收緩沖器狀態(tài)“RBS”看是否有更多信息，而所有有效的信息都會(huì)被循環(huán)讀出。

1241255.6.3.3數(shù)據(jù)溢出處理

萬(wàn)一接收緩沖區(qū)FIFO滿了，但還在接收其他信息，就會(huì)通過(guò)置位狀態(tài)寄存器中的數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)位，通知主控制器有數(shù)據(jù)溢出。如果數(shù)據(jù)溢出中斷使能，SJA1000會(huì)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)溢出中斷。檢測(cè)到數(shù)據(jù)溢出后，可以根據(jù)“數(shù)據(jù)溢出”原則啟動(dòng)一個(gè)相應(yīng)的處理程序。1265.6.4中斷SJA1000在BasicCAN模式里有5個(gè)中斷源，在PeliCAN模式里被擴(kuò)展到8個(gè)。一旦CAN產(chǎn)生中斷，SJA1000會(huì)將中斷輸出設(shè)為低電平，直到主控制器通過(guò)讀SJA1000的中斷寄存器對(duì)中斷采取相應(yīng)措施。中斷被處理的次序取決于系統(tǒng)。由整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者決定。127PeliCAN模式128CS BITP2.7;片選信號(hào)

;CAN寄存器描述

C0_CR EQU 00 ;控制寄存器

C0_CMR EQU 01 ;命令寄存器

C0_SREQU 02 ;狀態(tài)寄存器

C0_IR EQU 03 ;中斷寄存器

C0_ACR EQU 04 ;接收碼寄存器

C0_AMR EQU 05 ;接收屏蔽寄存器

C0_BTR0 EQU 06 ;總線定時(shí)寄存器0 C0_BTR1 EQU 07 ;總線定時(shí)寄存器1 C0_OCR EQU 08 ;輸出控制寄存器

C0_CDR EQU 31 ;時(shí)鐘分頻寄存器

RECSTART EQU 40H;存放接收數(shù)據(jù)RAM區(qū)首地址程序?qū)嵗?29 ORG 0000H LJMPMAIN ORG 0013H LJMPEXINT1 ;------------------------------------------ ;初始化SJA1000寄存器;------------------------------------------ORG 0030H MAIN:CLR EA;關(guān)中斷WC0_CR:MOVR1,#C0_CR;設(shè)定控制寄存器

MOVA,#01H;復(fù)位請(qǐng)求位置1LCALLWCAN LCALLRCAN;讀出SJA1000控制寄存器值130;------------------------------------------ ;讀寫SJA1000寄存器;------------------------------------------WCAN:CLR P2.7 MOVX@R1,A SETBP2.7 RET RCAN:CLRP2.7 MOVXA,@R1 SETBP2.7 RET131ANLA,#01H;該值與#01H數(shù)值相與JZWC0_CR;非復(fù)位模式，繼續(xù)設(shè)定CRMOVR1,#C0_CDR;設(shè)定時(shí)鐘分頻寄存器MOVA,#48H;BasicCAN模式，禁能時(shí)鐘引腳LCALLWCANMOVR1,#C0_ACR;設(shè)定ACRMOVA,#55;置接收代碼為00110111(55）LCALLWCANMOVR1,#C0_AMR;設(shè)定AMRMOVA,#0FFHLCALLWCAN132MOVR1,#C0_BTR0;設(shè)定BTR0MOVA,#0D3H ;系統(tǒng)時(shí)鐘2.5usLCALLWCANMOVR1,#C0_BTR1;設(shè)定BTR1MOVA,#0AFH ;位周期時(shí)間50us，波特率20KLCALLWCAN MOVR1,#C0_OCR;設(shè)定OCRMOVA,#00011010B;正常模式，推挽方式LCALLWCAN 133RC0_CR:MOV R1,#C0_CR;設(shè)定CR MOV A,#06H;允許發(fā)送、接收中斷，

LCALLWCAN LCALLRCANANL A,#01H;與#01H數(shù)值相與

JNZ RC0_CR;非工作模式繼續(xù)設(shè)定

SETBIT1;外部中斷1后沿觸發(fā)