測(cè)控總線技術(shù)第七章

測(cè)控總線技術(shù)第七章第1頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.4獨(dú)立CAN控制器SJA10007.4.1特性7.4.2一般說(shuō)明7.4.3方框圖7.4.4引腳排列7.4.5功能說(shuō)明7.4.6極限值7.4.7熱特性7.4.8直流特性7.4.9交流特性第2頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.4.1特性與PCA82C200獨(dú)立CAN控制器引腳兼容；與PCA82C200獨(dú)立CAN控制器電氣兼容；PCA82C200模式（BasicCAN模式是默認(rèn)的）；擴(kuò)展的接收緩沖器（64字節(jié)FIFO）；與CAN2.0B協(xié)議兼容(在PCA82C200兼容模式中擴(kuò)展幀認(rèn)可)；既支持29位標(biāo)識(shí)符，也支持11位標(biāo)識(shí)符；第3頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月位速率可達(dá)1Mbps；PeliCAN模式擴(kuò)展：第4頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月24MHz時(shí)鐘頻率；與各種微控制器的接口；可編程的CAN輸出驅(qū)動(dòng)器配置；擴(kuò)展的環(huán)境溫度范圍（-40—125℃）。第5頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.4.2一般說(shuō)明SJA1000CAN獨(dú)立控制器是PHILIPS半導(dǎo)體PCA82C200CAN控制器（BasicCAN）的替代產(chǎn)品。另外，增加了一種新的工作模式（PeliCAN），這種模式支持具有很多新特性的CAN2.0B協(xié)議規(guī)范。兩種封裝形式：一種為28引腳的塑質(zhì)雙列式封裝（DIP28）；另一種為28引腳的塑質(zhì)小型線外封裝（SO28）。第6頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.4.3方框圖第7頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.4.4引腳排列第8頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第9頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第10頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.4.5功能說(shuō)明1CAN控制器模塊的說(shuō)明2CAN控制器的詳細(xì)說(shuō)明3BasicCAN模式4PeliCAN模式5公共寄存器第11頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1CAN控制器模塊的說(shuō)明1).接口管理邏輯（IML）2).發(fā)送緩沖器（TXB）3).接受緩沖器（RXB）4).接受過(guò)濾器（ACF)5).位流處理器（BSP）6).位定時(shí)邏輯（BTL）7).錯(cuò)誤管理邏輯（EML）

第12頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院

邏輯管理接口

邏輯管理接口IML發(fā)送緩沖器接收過(guò)濾器位流處理器錯(cuò)誤管理邏輯位時(shí)序邏輯接收緩沖器振蕩器復(fù)位解釋來(lái)自CPU的命令控制CAN寄存器的尋址，向CPU提供中斷信息和狀態(tài)信息第13頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院

邏輯管理接口發(fā)送緩沖器TXB接收過(guò)濾器位流處理器錯(cuò)誤管理邏輯位時(shí)序邏輯接收緩沖器振蕩器復(fù)位CPU和BSP（位流處理器）之間的接口。它能夠存儲(chǔ)要通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的一條完整報(bào)文第14頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院

邏輯管理接口發(fā)送緩沖器接收過(guò)濾器位流處理器錯(cuò)誤管理邏輯位時(shí)序邏輯接收緩沖器RXB振蕩器復(fù)位接受過(guò)濾器和CPU之間的接口，用來(lái)存儲(chǔ)從CAN總線上接受并被確認(rèn)的信息第15頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

邏輯管理接口發(fā)送緩沖器接收過(guò)濾器位流處理器錯(cuò)誤管理邏輯位時(shí)序邏輯接收緩沖器振蕩器復(fù)位BSP是一個(gè)在發(fā)送緩沖器、RXFIFO和CAN總線之間控制數(shù)據(jù)流的隊(duì)列發(fā)生器。還執(zhí)行總線上的錯(cuò)誤檢測(cè)、仲裁、填充和錯(cuò)誤處理。第16頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院

邏輯管理接口發(fā)送緩沖器接收過(guò)濾器位流處理器錯(cuò)誤管理邏輯位時(shí)序邏輯接收緩沖器振蕩器復(fù)位驗(yàn)收濾波器（ACF）把它的內(nèi)容和接收到的標(biāo)識(shí)碼相比較，以決定是否接收下這條報(bào)文。第17頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院

邏輯管理接口發(fā)送緩沖器接收過(guò)濾器位流處理器錯(cuò)誤管理邏輯位時(shí)序邏輯接收緩沖器振蕩器復(fù)位位時(shí)序邏輯（BTL）監(jiān)視串行的CAN總線和位時(shí)序BTL還提供了可編程的時(shí)間段來(lái)補(bǔ)償傳播延時(shí)、相位偏移和定義采樣點(diǎn)和每一位的采樣次數(shù)第18頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院

邏輯管理接口發(fā)送緩沖器接收過(guò)濾器位流處理器錯(cuò)誤管理邏輯位時(shí)序邏輯接收緩沖器振蕩器復(fù)位EML負(fù)責(zé)限制傳輸層模塊的錯(cuò)誤,它接收來(lái)自BSP的出錯(cuò)報(bào)告后,把有關(guān)錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)告訴BSP和IML第19頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2CAN控制器的詳細(xì)說(shuō)明1.與PCA82C200兼容性（1）同步模式：在控制寄存器中的同步位（PCA82C200中的CR.6）被取消的。同步只有借助于CAN總線上的隱性至顯性的跳變才是可能的。（2）時(shí)鐘分頻寄存器：時(shí)鐘分頻寄存器用來(lái)選擇CAN工作模式(BasicCAN/PeliCAN)。默認(rèn)狀態(tài)對(duì)Motorola模式是12分頻、對(duì)Intel模式是2分頻。CBP位的置位使內(nèi)部RX輸入比較器被旁路，這樣可以減少內(nèi)部延時(shí)，如果一個(gè)外部收發(fā)器電路被使用。（3）接收緩沖器：PCA82C200中雙接收緩沖器的概念被PeliCAN控制器中的接收FIFO所代替。多于2個(gè)的報(bào)文可被接收（多達(dá)64字節(jié)），直到一個(gè)數(shù)據(jù)溢出發(fā)生。（4）CAN2.0B：SJA1000被設(shè)計(jì)為支持全部CAN2.0B協(xié)議規(guī)范，這就意味著像擴(kuò)展幀報(bào)文的處理一樣，擴(kuò)展的振蕩器容差也是可實(shí)現(xiàn)的。第20頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.BasicCAN和PeliCAN模式的區(qū)別

SJA1000的主要新特性：標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的幀格式報(bào)文的接收和發(fā)送接收FIFO（64字節(jié)）用于標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀的具有接收屏蔽寄存器和接收碼寄存器的單/雙接受過(guò)濾器.帶有讀/寫(xiě)訪問(wèn)的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器可編程的錯(cuò)誤報(bào)警極限最近錯(cuò)誤代碼寄存器對(duì)每一種CAN總線錯(cuò)誤的錯(cuò)誤中斷具有詳細(xì)位狀態(tài)的仲裁丟失中斷單次-短發(fā)送（當(dāng)錯(cuò)誤或仲裁丟失時(shí)不重發(fā)）只聽(tīng)模式（CAN總線監(jiān)聽(tīng)，無(wú)應(yīng)答，無(wú)錯(cuò)誤標(biāo)志）支持熱插（干擾-自由軟件驅(qū)動(dòng)的位速率檢測(cè)）被硬件禁止的CLKOUT第21頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3BasicCAN模式SJA1000對(duì)微控制器來(lái)說(shuō)，是以存貯器-映像I/O設(shè)備出現(xiàn)的。兩個(gè)設(shè)備的獨(dú)立運(yùn)行是由類似RAM的在片寄存器的實(shí)現(xiàn)來(lái)保證的。

SJA1000地址區(qū)包括控制段和報(bào)文緩沖器?？刂贫卧诔跏蓟虞d期間是可被編程的，以配置通信參數(shù)（例如，位定時(shí)）。CAN總線上的通信也由微控制器通過(guò)該段來(lái)控制。在初始化期間，CLKOUT信號(hào)可以被編程為由微控制器決定的一個(gè)值。第22頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

一個(gè)應(yīng)被發(fā)送的報(bào)文必須被寫(xiě)入發(fā)送緩沖器。在成功接受后，微控制器可從接收緩沖器中讀取被接收的報(bào)文，然后釋放接收緩沖器以作后續(xù)使用。微控制器和SJA1000之間狀態(tài)、控制和命令信號(hào)的交換都是在控制段中完成的。初始加載后，接受碼和接受屏蔽寄存器、總線定時(shí)寄存器0和1以及輸出控制寄存器的內(nèi)容不應(yīng)被改變。因此，只有當(dāng)控制寄存器中的復(fù)位請(qǐng)求位被置為高時(shí)，這些寄存器才可被訪問(wèn)。對(duì)于寄存器訪問(wèn)，兩種不同的模式必須加以區(qū)別：復(fù)位模式、運(yùn)行模式。在硬件復(fù)位后或控制器進(jìn)入總線脫離狀態(tài)時(shí)，會(huì)自動(dòng)進(jìn)入復(fù)位模式。運(yùn)行模式通過(guò)控制寄存器中的復(fù)位請(qǐng)求位的復(fù)位來(lái)激活。第23頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN控制器需具備/實(shí)現(xiàn)的功能及其對(duì)應(yīng)的寄存器：確定CAN總線通信速率/位時(shí)間總線定時(shí)寄存器0（BTR0）、總線定時(shí)寄存器1(BTR1初始化接收過(guò)濾接收碼寄存器、接收屏蔽寄存器初始化輸出驅(qū)動(dòng)器配置輸出控制寄存器(OCR初始化BsicCAN（默認(rèn)）、PeliCAN模式的選擇初始化發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器、接收緩沖器運(yùn)行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中的中斷使能、狀態(tài)指示以及命令設(shè)置控制、狀態(tài)和命令寄存器運(yùn)行錯(cuò)誤計(jì)數(shù)寄存器、錯(cuò)誤報(bào)警極限寄存器、模式寄存器、仲裁丟失捕捉寄存器、誤碼捕捉寄存器、報(bào)文計(jì)數(shù)器PeliCAN模式第24頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月BasicCAN的地址分配：第25頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第26頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第27頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩種狀態(tài)：復(fù)位狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)1.復(fù)位狀態(tài)三種情況下，SJA1000進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)（1）．軟件復(fù)位：通過(guò)設(shè)置控制寄存器CR的RR位為1（2）．硬件復(fù)位：在復(fù)位引腳上出現(xiàn)一個(gè)低電平脈沖（3）．BUS_OFF狀態(tài)（總線脫離狀態(tài)）2.運(yùn)行狀態(tài)

在CR的RR位上出現(xiàn)“1-0”的下跳沿時(shí)，SJA1000返回運(yùn)行狀態(tài)，可通過(guò)檢測(cè)RR來(lái)判斷SJA1000的工作狀態(tài)SJA1000的工作狀態(tài)第28頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

檢測(cè)到復(fù)位請(qǐng)求后會(huì)中止當(dāng)前的一個(gè)報(bào)文接收/發(fā)送并進(jìn)入復(fù)位模式。一旦復(fù)位請(qǐng)求位“1-0”躍變，CAN控制器就返回運(yùn)行模式。復(fù)位模式的配置(可以配置哪些寄存器)第29頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第30頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第31頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

總線定時(shí)寄存器0、總線定時(shí)寄存器1、輸出控制寄存器、發(fā)送緩沖器、接收緩沖器的值在復(fù)位時(shí)不受影響。第32頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

控制寄存器（CR）功能：用于改變CAN控制器的行為。這些位可以被相連接的微控制器置位或復(fù)位，微控制器將控制寄存器作為讀/寫(xiě)存貯器來(lái)使用。位符號(hào)名稱值功能CR.0RR復(fù)位請(qǐng)求1出現(xiàn)；檢測(cè)到復(fù)位請(qǐng)求后，中止當(dāng)前的一個(gè)報(bào)文發(fā)送/接收并進(jìn)入復(fù)位模式0空缺；在復(fù)位請(qǐng)求位‘1-0’躍變時(shí)，SJA1000返回運(yùn)行模式1、控制寄存器CR第33頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月位符號(hào)名稱值功能CR.7---保留；CR.6---保留；CR.5---保留；CR.4OIE溢出中斷使能1使能；如果數(shù)據(jù)溢出位被置位，微控制器接收一個(gè)溢出中斷信號(hào)（也可見(jiàn)狀態(tài)寄存器；表3-10）0禁止；微控制器從SJA1000接收非溢出中斷信號(hào)CR.3EIE錯(cuò)誤中斷使能1使能；如果錯(cuò)誤或總線狀態(tài)改變，微控制器接收一個(gè)錯(cuò)誤中斷信號(hào)（也可見(jiàn)狀態(tài)寄存器；表3-10）0禁止；微控制器從SJA1000接收非錯(cuò)誤中斷信號(hào)CR.2TIE發(fā)送中斷使能1使能；當(dāng)一個(gè)報(bào)文被成功發(fā)送或發(fā)送緩沖器可再次被訪問(wèn)時(shí)（例如，中止發(fā)送命令后）,SJA1000發(fā)送一個(gè)發(fā)送中斷信號(hào)給微控制器0禁止；微控制器從SJA1000接收非發(fā)送中斷信號(hào)CR.1RIE接收中斷使能1使能；當(dāng)一個(gè)報(bào)文被無(wú)錯(cuò)接收時(shí)，SJA1000發(fā)出一個(gè)接收中斷信號(hào)給微控制器0禁止；微控制器從SJA1000接收非發(fā)送中斷信號(hào)第34頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能：命令寄存器對(duì)微控制器來(lái)說(shuō)是只寫(xiě)存貯器。如果對(duì)該地址進(jìn)行讀訪問(wèn)，字節(jié)將被返回。兩條命令之間至少需要一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期。位符號(hào)名稱值功能CMR.7---保留CMR.6---保留CMR.5---保留CMR.4GTS進(jìn)入睡眠1睡眠；如果沒(méi)有CAN中斷是掛起的，且沒(méi)有總線活動(dòng)，SJA1000進(jìn)入睡眠狀態(tài)0喚醒；SJA1000運(yùn)行正常CMR.3CDO清除數(shù)據(jù)溢出1清除；數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)位被清除0無(wú)動(dòng)作CMR.2RRB釋放接收緩沖器1釋放；作為RXFIFO中報(bào)文存貯空間的接收緩沖器被釋放0無(wú)動(dòng)作CMR.1AT中止發(fā)送1出現(xiàn)；如果不是已在進(jìn)行中，一個(gè)掛起的發(fā)送請(qǐng)求被取消0空缺；無(wú)動(dòng)作CMR.0TR發(fā)送請(qǐng)求1出現(xiàn)；一個(gè)報(bào)文將被發(fā)送0空缺；無(wú)動(dòng)作2、命令寄存器CMR第35頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?tīng)顟B(tài)寄存器的內(nèi)容反映SJA1000的狀態(tài)。狀態(tài)寄存器對(duì)微控制器來(lái)說(shuō)是只讀存貯器。

位符號(hào)名稱值功能SR.7BS總線狀態(tài)1總線脫離；SJA1000不參與總線活動(dòng)0總線在線；SJA1000參與總線活動(dòng)SR.6ES錯(cuò)誤狀態(tài)1錯(cuò)誤；至少一個(gè)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器已達(dá)到或超過(guò)CPU報(bào)警極限0OK；兩個(gè)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器都在報(bào)警極限以下SR.5TS發(fā)送狀態(tài)1發(fā)送；SJA1000正在發(fā)送一個(gè)報(bào)文0空閑；沒(méi)有報(bào)文在發(fā)送中SR.4RS接收狀態(tài)1接收；SJA1000正在接收一個(gè)報(bào)文0空閑；沒(méi)有報(bào)文在接收中SR.3TCS發(fā)送完成狀態(tài)1完成；最近的請(qǐng)求發(fā)送被成功完成0未完成；先前的請(qǐng)求發(fā)送仍未被完成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(xiě)一個(gè)報(bào)文0鎖定；CPU不能訪問(wèn)發(fā)送緩沖器；一個(gè)報(bào)文正在等待發(fā)送或已在處理中SR.1DOS數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)1溢出；一個(gè)報(bào)文被丟失，因?yàn)镽XFIFO中沒(méi)有足夠的空間來(lái)存儲(chǔ)該報(bào)文0空缺；自從最后一次清除數(shù)據(jù)溢出命令被給出，無(wú)數(shù)據(jù)溢出發(fā)生SR.0RBS接收緩沖器狀態(tài)1滿；RXFIFO中有一個(gè)或更多可用報(bào)文0空；無(wú)可用報(bào)文3、狀態(tài)寄存器SR第36頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

中斷寄存器允許一個(gè)中斷源的識(shí)別。當(dāng)此寄存器的一位或多位被置位時(shí)，引腳就被激活（低）。中斷寄存器對(duì)微控制器來(lái)說(shuō)是只讀存貯器。

位符號(hào)名稱值功能IR.6---保留IR.5---保留IR.4WUI喚醒中斷1置位；脫離睡眠模式時(shí)此位被置位0復(fù)位；微控制器的任何讀訪問(wèn)可清除此位IR.3DOI數(shù)據(jù)溢出中斷1置位；當(dāng)數(shù)據(jù)溢出中斷使能被置為邏輯1（使能）時(shí)，一旦數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)位‘0-1’躍變，此位即被置位0復(fù)位；微控制器的任何讀訪問(wèn)可清除此位IR.2EI錯(cuò)誤中斷1置位；如果錯(cuò)誤中斷使能被置為邏輯1（使能），在錯(cuò)誤狀態(tài)位或總線狀態(tài)位變化時(shí)，此位被置位0復(fù)位；微控制器的任何讀訪問(wèn)可清除此位IR.1TI發(fā)送中斷1置位；無(wú)論何時(shí)，發(fā)送緩沖器狀態(tài)從邏輯0至邏輯1（釋放）變化，且發(fā)送中斷使能被置為邏輯1（使能），此位被置位0復(fù)位；微控制器的任何讀訪問(wèn)可清除此位IR.0RI接收中斷1置位；當(dāng)接收FIFO不空且接收中斷使能位被置為邏輯1（使能）時(shí)，此位被置位0復(fù)位；微控制器的任何讀訪問(wèn)可清除此位4、中斷寄存器IR第37頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

發(fā)送緩沖器用來(lái)存貯來(lái)自微控制器的要被SJA1000發(fā)送的一個(gè)報(bào)文。發(fā)送緩沖器只有在運(yùn)行模式下才可被微控制器寫(xiě)入和讀出。在復(fù)位模式下呈現(xiàn)的是‘FFH’。

CAN地址場(chǎng)名稱位7654321010描述符標(biāo)識(shí)符字節(jié)1ID.10ID.9ID.8ID.7ID.6ID.5ID.4ID.311標(biāo)識(shí)符字節(jié)2ID.2ID.1ID.0RTRDLC.3DLC.2DLC.1DLC.012數(shù)據(jù)TX數(shù)據(jù)1發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)113TX數(shù)據(jù)2發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)214TX數(shù)據(jù)3發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)315TX數(shù)據(jù)4發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)416TX數(shù)據(jù)5發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)517TX數(shù)據(jù)6發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)618TX數(shù)據(jù)7發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)719TX數(shù)據(jù)8發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)85、發(fā)送緩沖器第38頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

?接收緩沖器的整體配置和發(fā)送緩沖器很相似。

?接收緩沖器是RXFIFO中可訪問(wèn)的部分。

?標(biāo)識(shí)符、遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼，除地址范圍為20—29之外，具有與在發(fā)送緩沖器中所描述的相同含義和配置。

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RXFIFO共有64字節(jié)的報(bào)文空間。

?在任何特定的時(shí)刻，F(xiàn)IFO中可以存貯的報(bào)文數(shù)取決于各個(gè)報(bào)文的長(zhǎng)度。如果RXFIFO中沒(méi)有足夠的空間用于新報(bào)文，CAN控制器就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)溢出條件。數(shù)據(jù)溢出條件存在時(shí)，已部分寫(xiě)入RXFIFO的一個(gè)報(bào)文將被刪除。如果中斷使能、且?guī)钡阶詈蟪龓Y(jié)束的那一位已被無(wú)任何錯(cuò)誤地接收（RX報(bào)文變?yōu)橛行В@種情況會(huì)通過(guò)狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)溢出中斷指示給微控制器。接收緩沖器第39頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

接受過(guò)濾器：在接受過(guò)濾器的幫助下，僅當(dāng)被接收?qǐng)?bào)文的標(biāo)識(shí)符位與接受過(guò)濾寄存器中預(yù)定義的那些位相等時(shí)，CAN控制器才能允許被接收?qǐng)?bào)文進(jìn)入RXFIFO。接受過(guò)濾器通過(guò)接受碼寄存器和接受屏蔽寄存器來(lái)定義。（1）接受碼寄存器（ACR）BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0AC.7AC.6AC.5AC.4AC.3AC.2AC.1AC.06、接受過(guò)濾器第40頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

接受碼位（AC.7—AC.0）和報(bào)文標(biāo)識(shí)符的8個(gè)最重要的位（ID.10—ID.3）必須在被接受屏蔽位（AM.7—AM.0）標(biāo)定為相關(guān)的那些位的位置上相等。接受屏蔽寄存器限定，接受碼與接受濾波的對(duì)應(yīng)位的哪些位是“相關(guān)的”(AM.X=0)或“不予關(guān)心的（AM.X=1）。（2）接受屏蔽寄存器（AMR）BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0AM.7AM.6AM.5AM.4AM.3AM.2AM.1AM.0

第41頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考題：CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)送器和接收器均使用SJA1000，采用CAN2.0A規(guī)范，發(fā)送器發(fā)送的4個(gè)報(bào)文的ID分別為：（1）11001100001；（2）11001101001；（3）11001000001；（4）11001001001。欲使接收器只接收?qǐng)?bào)文（1）、（3），應(yīng)如何設(shè)置接收器SJA1000的ACR和AMR？第42頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月11001100001（1）11001000001（3）11001101001（2）11001101001（4）D2~D0D10~D311001100ACR00000100AMR第43頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月總線定時(shí)寄存器0（BTR0）

總線定時(shí)寄存器0的內(nèi)容確定波特率預(yù)引比例因子（BRP）和同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）的值。若復(fù)位模式有效，此寄存器是可以被訪問(wèn)（讀/寫(xiě)）的。BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0SJW.1SJW.0BRP.5BRP.4BRP.3BRP.2BRP.1BRP.07、命令寄存器第44頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月總線定時(shí)寄存器0（BTR0）（2）同步跳轉(zhuǎn)寬度（SJW）：為補(bǔ)償在不同總線控制器的時(shí)鐘振蕩器之間的相移，任何總線控制器必須重同步于當(dāng)前發(fā)送的任何相關(guān)信號(hào)沿。同步跳轉(zhuǎn)寬度確定一個(gè)位時(shí)間可以被一次重同步所縮短或延長(zhǎng)的時(shí)鐘周期的最大數(shù)目：

第45頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月總線定時(shí)寄存器1（BTR1）第46頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月總線定時(shí)寄存器1（BTR1）總線定時(shí)寄存器1的內(nèi)容確定位時(shí)間的長(zhǎng)度、采樣點(diǎn)的位置和在每個(gè)采樣點(diǎn)欲獲取的采樣數(shù)目。如果復(fù)位模式有效，這個(gè)寄存器可以被訪問(wèn)（讀/寫(xiě)）。只有選擇PeliCAN模式，這個(gè)寄存器在運(yùn)行模式中才是可讀的。在BasicCAN模式中呈現(xiàn)的是‘FFH’。

BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0SAMTSEG2.2TSEG2.1TSEG2.0TSEG1.3TSEG1.2TSEG1.1TSEG1.0第47頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月總線定時(shí)寄存器1（BTR1）（1）采樣（SAM）

位值功能SAM1三倍；總線被采樣三次；建議在低/中速總線（A和B級(jí)）上使用，在這種總線上過(guò)濾總線上的尖峰是有益的0單倍；總線被采樣一次；建議用于高速總線上（SAEC級(jí)）第48頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月總線定時(shí)寄存器1（BTR1）（2）時(shí)間段1（TSEG1）時(shí)間段2（TSEG2）(TSEG1)和(TSEG2)決定每一位時(shí)間的時(shí)鐘數(shù)目和采樣點(diǎn)的位置，這里：第49頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考題：（1）CAN節(jié)點(diǎn)使用SJA1000，振蕩器頻率為16MHz，若使波特率為1Mbps，如何設(shè)置SJA1000的BTR0和BTR1？（2）使用晶振頻率為16MHz的獨(dú)立CAN控制器SJA1000，若BTR0=01，BTR1=1C，則由其所決定的位速率是多少？第50頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月輸出控制寄存器（OCR）

輸出控制寄存器允許在軟件控制下建立輸出驅(qū)動(dòng)器的不同配置。如果復(fù)位模式有效，此寄存器可被訪問(wèn)（讀/寫(xiě)）。只有選擇PeliCAN模式，此寄存器在運(yùn)行模式中才是可讀的。在BasicCAN模式中呈現(xiàn)的是‘FFH’。BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0OCTP1OCTN1OCPOL1OCTP0OCTN0OCPOL0OCMODE1OCMODE0第51頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第52頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第53頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第54頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月時(shí)鐘分頻寄存器CDR：控制用于微控制器的CLKOUT頻率，也允許使CLKOUT引腳無(wú)效。專用的接收中斷脈沖在TX1上、接收比較器旁路、在BasicCAN模式與PeliCAN模式之間進(jìn)行選擇，在這里都是可以實(shí)現(xiàn)的。在硬件復(fù)位后，寄存器的默認(rèn)狀態(tài)對(duì)Motorola模式為12分頻（00000101）、對(duì)Intel模式為2分頻（00000000）。軟件復(fù)位（復(fù)位請(qǐng)求/復(fù)位模式）時(shí)，此寄存器不受影響。BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0CAN模式CBPRXINTEN保留時(shí)鐘關(guān)閉CD.2CD.1CD.0第55頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月若SJA1000初始化程序

CR1bAC08AMe7BTR000BTR114OCR1aCR1a寫(xiě)出設(shè)置的含義？第56頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5CAN控制器接口——PCA82C2507.5.1特性7.5.2一般說(shuō)明7.5.3方框圖7.5.4引腳排列7.5.5功能說(shuō)明7.5.6極限值7.5.7熱特性7.5.8特性第57頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.1特性與“ISO11898”標(biāo)準(zhǔn)完全兼容；高速率（可達(dá)1Mb/s）；具有抗汽車環(huán)境下瞬間干擾、保護(hù)總線能力；采用斜率控制，以降低射頻干擾（RFI）；為了對(duì)電磁干擾具有高免疫力，采用具有寬公共模式范圍的差動(dòng)接收器；第58頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月熱保護(hù)；電源和地之間的短路保護(hù)；低電流待機(jī)模式；未上電節(jié)點(diǎn)不影響總線；總線至少可連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。第59頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.2一般說(shuō)明第60頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.3方框圖第61頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.4引腳排列第62頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.5功能說(shuō)明第63頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.5功能說(shuō)明第64頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.6極限值第65頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.7熱特性第66頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.8特性第67頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7.5.8特性第68頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)隨著CAN總線技術(shù)的發(fā)展，CAN總線系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域扮演著非常重要的角色。CAN節(jié)點(diǎn)是構(gòu)成CAN總線系統(tǒng)基本單元，因此，掌握CAN節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)十分重要。本節(jié)以離散量I/OCAN節(jié)點(diǎn)為例，詳細(xì)說(shuō)明CAN節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)/設(shè)計(jì)過(guò)程。第69頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)

離散量I/OCAN節(jié)點(diǎn)硬件電路結(jié)構(gòu)圖第70頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN通信電路

CAN通信電路第71頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

SJA1000初始化流程圖第72頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

報(bào)文發(fā)送程序流程圖第73頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

報(bào)文接收程序流程圖第74頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

外部中斷服務(wù)程序流程圖第75頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN總線在電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心問(wèn)題是數(shù)據(jù)采集，并且傳輸數(shù)據(jù)量大、對(duì)實(shí)時(shí)性也有一定的要求。因此，制定CAN應(yīng)用層通信協(xié)議時(shí)必須考慮協(xié)議的效率，報(bào)文的優(yōu)先級(jí)和通信的可靠性。CAN總線數(shù)據(jù)幀有標(biāo)準(zhǔn)幀格式和擴(kuò)展格式?？紤]到通信的效率和可靠性，我們采用標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)定義仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)來(lái)區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)幀的通信地址和采集命令，數(shù)據(jù)場(chǎng)用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)數(shù)值和數(shù)據(jù)含義。為了編程方便，每幀數(shù)據(jù)傳輸一個(gè)電能質(zhì)量參數(shù)，對(duì)數(shù)值較大的參數(shù)采用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示，為傳送不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，我們采用不同的數(shù)據(jù)傳送策略來(lái)傳送事件、頻譜、錄波等特殊數(shù)據(jù)?？紤]到網(wǎng)絡(luò)的類型，我們分別制定了用于主從網(wǎng)絡(luò)和多主網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀格式。第76頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CAN總線電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CAN總線電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖第77頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用層通信協(xié)議制定

主從方式的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀第78頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用層通信協(xié)議制定

多主方式的下標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀第79頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月仲裁場(chǎng)

ID標(biāo)識(shí)符的定義ID10ID9～I(xiàn)D5ID4～I(xiàn)D0幀形式（ID10＝0）從節(jié)點(diǎn)地址ID4～I(xiàn)D2ID1～I(xiàn)D0控制碼幀標(biāo)志幀形式（ID10＝1）目的地址源地址第80頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月控制場(chǎng)

控制場(chǎng)由6位組成，保留位r1、r0和4位長(zhǎng)度碼DLC。對(duì)于數(shù)據(jù)幀，允許傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)為0~8，因此長(zhǎng)度碼只能為0000~1000（0~8）范圍內(nèi)的任意數(shù)值，而不能使用其他數(shù)值。數(shù)據(jù)場(chǎng)的字節(jié)數(shù)目由數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼指明。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼為4位，在控制場(chǎng)中被發(fā)送。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼中數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)目編碼見(jiàn)表5-82所示。其中：d表示“顯性”，r表示“隱性”。第81頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)場(chǎng)

CAN的數(shù)據(jù)場(chǎng)最大長(zhǎng)度為8字節(jié)，即一個(gè)CAN數(shù)據(jù)幀最多可傳送8字節(jié)數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)多于8個(gè)字節(jié)，則應(yīng)該采用多幀傳送方式。因此，數(shù)據(jù)場(chǎng)分為單幀類型數(shù)據(jù)場(chǎng)和多幀類型數(shù)據(jù)場(chǎng)。第82頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月軟件設(shè)計(jì)下位機(jī)通信流程圖第83頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)軟件總體設(shè)計(jì)方案第84頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第7章CAN總線7.1概述7.2CAN技術(shù)規(guī)范7.3CAN總線基本技術(shù)闡釋與分析7.4獨(dú)立CAN控制器SJA10007.5CAN控制器接口——PCA82C250第85頁(yè)，課件共92頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考題1.請(qǐng)寫(xiě)出CAN的中文全稱。2.CAN是哪個(gè)世紀(jì)哪個(gè)年代由德國(guó)Bosch