基于CAN總線與RS485的DSP通信接口設(shè)計

1、基于can總線與rs485的dsp通信接口設(shè)計現(xiàn)場是一種開放式、數(shù)字化、多點通信的控制系統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)，是當(dāng)今領(lǐng)域中最具有應(yīng)用前景的技術(shù)之一 ,是現(xiàn)場總線中的應(yīng)用熱點。因為can總線具有通信速率高、開放性好、報文短、糾錯能力強以及控制容易、擴展能力強、系統(tǒng)成本低等特點，越來越受到人們的關(guān)注。ti公司的tms320lf2407型微控制器以其處理能力強，外設(shè)功能模塊集成度高及存儲器容量大等特點廣泛應(yīng)用于數(shù)字化控制與通信領(lǐng)域。can總線控制器與tms320lf2407微控制器銜接，可以實現(xiàn)can總線的通信。tms320lf2407微控制器內(nèi)嵌的異步串行口（sci）支持cpu與其它用法標(biāo)準格式的異步外設(shè)之

2、間的數(shù)字通訊，通過rs-485接口可以便利地舉行dsp之偶爾dsp與pc機之間的異步串行通信。rs-485是一種多發(fā)送器的接口標(biāo)準，它擴展了rs-422a的性能，允許雙絞線上一個發(fā)送器驅(qū)動32個負載設(shè)備，負載設(shè)備可以是被動發(fā)送器、接收器或，rs-485最大傳輸距離為1200m，最大傳送速率可達10mb/s。因此，rs-485在遠程通信和多機總線系統(tǒng)中具有很大的吸引力，在實際設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用。本設(shè)計以pc機為主機，以tms320lf2407為從機，實現(xiàn)了主從機之間的基于rs-485的串行通信，以及tms320lf2407與can總線的通信。其中pc機與tms320lf2407的rs-485通

3、信，采納maxim公司生產(chǎn)的max48x/49x系列收發(fā)器芯片，完成rs-485標(biāo)準接口通信。因為pc機上提供的是標(biāo)準的rs-232c串行接口，因此，需要rs-232c/rs-485轉(zhuǎn)換器舉行接口轉(zhuǎn)換。1所示。應(yīng)用tms320lf2407內(nèi)嵌的can模塊和總線接口芯片pca82c250，實現(xiàn)了tms320lf2407與can總線的串行通信。2.tms320lf2407的rs-485通信設(shè)計tms320f2407有較強的串行通信能力，設(shè)計到的控制類寄存器較多，這使系統(tǒng)設(shè)計比較靈便。設(shè)計時，首先對控制類寄存器舉行初始化，包括數(shù)據(jù)格式、中斷使能、中斷優(yōu)先級、波特率等參數(shù)的設(shè)置。初始化完成以后，就可以

4、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)了。假如要發(fā)送數(shù)據(jù)，只要把數(shù)據(jù)寫入scitxbuf即可，由串行通信sci模塊自動完成發(fā)送數(shù)據(jù)。假如要接收數(shù)據(jù)，只要把scirxbuf的內(nèi)容讀出即可（從引腳scirxd/io移位來的信息由串行通信sci模塊本身自動去掉起始位、停止位、校驗位，并將數(shù)據(jù)放到scirxbuf中）。代碼如下：初始化tms320lf2407的sci模塊3.上位機pc串行通信軟件設(shè)計上位機pc采納高級語言vb的通信控件，實現(xiàn)串行通信。在vb5.0及以上版本中，提供了一個名為mscomm的通信控件，它為應(yīng)用程序提供基本的串行通信功能，可以通過串行接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。pc串行口發(fā)送器輸出端和接收器輸入端的數(shù)據(jù)格式

5、為幀信息格式，與tms320lf2407的sci格式相同。通信時，雙方預(yù)先商定通信數(shù)據(jù)傳輸格式、傳輸速率及各自工作方式等。本文設(shè)計中雙方商定：波特率為9600bps。1幀信息格式為1個起始位、8個數(shù)據(jù)位和1個停止位。傳送方式：pc機采納查詢方式接收數(shù)據(jù)，tms320f240采納中斷方式接收數(shù)據(jù)。4.tms320lf2407的can通信設(shè)計tms320lf2407 內(nèi)嵌的can模塊，是一個16 位的外圍器件，其通信特性有：（1）徹低支持can2.0b協(xié)議;（2）具有6個郵箱，其中mailbox2與mailbox3可按工程需求配置為接收或發(fā)送郵箱，數(shù)據(jù)長度為08字節(jié);（3）當(dāng)發(fā)送出錯或仲裁過程中數(shù)

6、據(jù)走失時，該控制器具有自動重發(fā)功能;（4）能夠通過軟件編程實現(xiàn)自檢測功能。4.1硬件設(shè)計應(yīng)用tms320lf2407微控制器組成一個can總線網(wǎng)絡(luò)，舉行實時接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。can控制器接口用于提供can協(xié)議控制器與物理總線之間的接口，總線接口芯片用法philips公司生產(chǎn)的pca82c250，它可以便利的將can控制器銜接到can總線網(wǎng)絡(luò)上。硬件系統(tǒng)分為兩層，第一層是can總線與tms320lf2407的接口，實現(xiàn)can總線和tms320lf2407的物理接口，其次層是tms320lf2407與can總線的信息處理層。2所示。pca82c250提供差分發(fā)送和對can控制器的差分接收，因為pca

7、82c250是5v電源供電，tms320lf2407是用3.3v電源供電，因此采納分壓來實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。其中r2，r3分離取1k和2k，r1取10k。對于d1選用具有迅速復(fù)原能力的肖特基二極管in5819。4.2軟件設(shè)計4.2.1初始化can模塊can模塊的初始化包括初始化位時光和初始化郵箱。初始化位時光可按如下步驟舉行（3所示）：（1）在mcr寄存器中設(shè)置轉(zhuǎn)變配置哀求位：canmcr=1000h;（2）配置bcr寄存器：canbcr2=0000h; canbcr1=0157h;（3）哀求正常模式：canmcr=0000h;初始化郵箱可以根據(jù)如下步驟配置郵箱（4所示）：（1）禁止郵箱寫0到can

8、mder：canmder=0000h;（2）在canmcr中設(shè)置轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)域哀求：canmcr=0100h;（3）轉(zhuǎn)變郵箱內(nèi)容：數(shù)據(jù)可以只在發(fā)送郵箱中設(shè)置;（4）返回正常模式：canmcr=0000h;（5）使能郵箱：canmder=0004h;4.2.2 發(fā)送消息為了實現(xiàn)can模塊的消息發(fā)送，需要根據(jù)以下步驟配置發(fā)送過程：（1）對發(fā)送郵箱舉行初始化禁止郵箱對canmder寫0：canmder=0000h;在canmcr中設(shè)置轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)域哀求：canmcr=0100h;對發(fā)送郵箱設(shè)置消息id: canmsgidnh="0e00h"canmsgidnl=000fh;設(shè)置消息控制域

9、,即對canmsgctrln舉行寫操作: canmsgctrln="0008h"創(chuàng)建消息并寫到canmbxna、canmbxnb、canmbxnc和canmbxnd中：canmbxna=0abcdh;canmbxnb=0123h;canmbxnc=0ef32h;canmbxnd=6789h;重新設(shè)置canmcr的第8位，哀求正常操作：canmcr=0000h;允許郵箱對canmder寄存器舉行寫操作：canmder=0004h;（2）設(shè)置tcr寄存器的trs位，哀求發(fā)送消息：tcr=0010h;（3）等待發(fā)送確認（tcr寄存器的ta=1）;（4）重新設(shè)置ta和發(fā)送標(biāo)記：tcr=1000h;4.2.3 接收消息應(yīng)用can模塊接收外界消息時，需要對can控制器舉行如下設(shè)置：（1）設(shè)置局部接收屏蔽寄存器。 lam1h=8000h;（2）設(shè)置郵箱標(biāo)識符和控制。禁止郵箱對mder寫0：canmder=0000h;寫mcr寄存器申請轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)域哀求：canmcr=0100h;對發(fā)送郵箱設(shè)置消息id: canmsgidnh="0e00h"canmsgidnl=000eh;設(shè)置消息控制域：canmsgctrln=0008h;重置mcr