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基于can總線的適配器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)

2025-08-16 08:11 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,當(dāng) PDIUSBD12 從 USB 收到一個(gè)數(shù)據(jù)包那么就對(duì) MCU 產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求 ,MCU 立即響應(yīng)中斷 ,在 ISR 中固件將數(shù)據(jù)包從PDIUSBD12 內(nèi)部緩沖區(qū)移到數(shù)據(jù)緩沖區(qū) ,并在隨后清零 PDIUSBD12 的內(nèi)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(dāng)前的前臺(tái)任務(wù) ,返回到主循環(huán)檢查循環(huán)緩沖區(qū)內(nèi)是否有新的數(shù)據(jù)。圖為 PDIUSBD13 固件編程結(jié)構(gòu)圖。圖 PDIUSBD13固件編程結(jié)構(gòu)圖這部分程序結(jié)構(gòu)可包括： 1）請(qǐng)求處理程序對(duì) USB的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求進(jìn)行處理和對(duì)用戶添加的廠商請(qǐng)求進(jìn)行處理。USB設(shè)備接入主機(jī)后要進(jìn)入復(fù)雜的設(shè)備列舉過(guò)程 ,并安裝正確的驅(qū)動(dòng)程序。 2）硬件提取層對(duì)單片機(jī)的 I/O 口、數(shù)據(jù)總線等硬件接口進(jìn)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(tái)上需要進(jìn)行改變 , 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 6 void outportb（ unsigned char port,unsigned char val）。 void inportb（ unsigned char port）。對(duì) PDIUSBD12 所有的 I/O 訪問(wèn)都可由它們實(shí)現(xiàn) 。 3） PDIUSBD12 命令接口對(duì) PDIUSBD12 器件進(jìn)行操作的模塊子程序集 ,以簡(jiǎn)化器件的編程。 4）中斷服務(wù)程序當(dāng) PDIUSBD12 向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，讀取 PDIUSBD12 的中斷傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，并設(shè)定事件標(biāo)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(qǐng)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(chǔ)區(qū) ,中斷服務(wù)程序。在主循環(huán)程序中 MCU 對(duì)事件進(jìn)行輪詢 ,如有 CAN總線發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù) ,則送往 PDIUSBD12進(jìn)行發(fā)送 ,如有 USB總線數(shù)據(jù) ,則啟動(dòng)CAN 發(fā)送程序 ,它們?cè)诮涌诘慕邮展ぷ鞣謩e由各自的中斷程序完成。要注意的是 ,我們?cè)谟昧?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(zhǎng)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?jǐn)?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(dá) 1Mbps）應(yīng)用而設(shè)計(jì)。此器件對(duì)總線提供差動(dòng)發(fā)送能力，對(duì) CAN 控制本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 7 器提供差動(dòng)接收能力，與 ISO11898 標(biāo)準(zhǔn)完全兼容。 PCA82C250 芯片由接收器、驅(qū)動(dòng)器、基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、工作模式選擇電路及保護(hù)電路等組成。 PCA82C250 內(nèi)部的限流電路可以防止發(fā)送輸出級(jí)對(duì)電池電壓的正端和負(fù)端短路。雖然在這種故障條件出現(xiàn)時(shí)，功耗將增加，但這種特性可以阻止發(fā)送器輸出級(jí)的破壞。在節(jié)點(diǎn)溫度大約超過(guò) 160℃時(shí)，兩個(gè)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(huì)迅速降低。 PCA82C50 芯片的其他部分將繼續(xù)工作。當(dāng)總線短路時(shí)，熱保護(hù)十分重要。圖為 PCA82C250 引腳圖。圖為 PCA82C250 引腳圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 8 系統(tǒng)總體框圖圖為系統(tǒng)總體框圖，主要說(shuō)明單片機(jī)與 SJA1000 和 PDIUSBD13 的引腳連接。圖系統(tǒng)總體框圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 9 第 4章軟件設(shè)計(jì) CAN 總線的初始化程序 CAN 總線的三層結(jié)構(gòu)模型為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)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(kāi)發(fā)主要在應(yīng)用層軟件的設(shè)計(jì)上，它主要由三個(gè)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(shí)，還包括一些數(shù)據(jù)溢出中斷以及幀出錯(cuò)的處理。 SJA1000 在上電硬件復(fù)位之后，必須對(duì)其進(jìn)行軟件初始化之后才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，初始化過(guò)程主要包括對(duì)其復(fù)位模式下配置時(shí)鐘分頻寄存器 CDR、總線定時(shí)寄存器 BTR0 和 BTR驗(yàn)收代碼寄存器 ACR、驗(yàn)收屏蔽寄存器 AMR 及輸出控制寄存器 OCR 等，實(shí)現(xiàn)對(duì)總線的速率、驗(yàn)收屏蔽碼、輸出引腳驅(qū)動(dòng)方式、總線模式及時(shí)鐘分頻進(jìn)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(kāi) 始啟動(dòng) 運(yùn) 行指示燈進(jìn) 入復(fù) 位模式寫(xiě) A C R寫(xiě) A M R寫(xiě) B T R 0寫(xiě) B T R 1寫(xiě) O C R寫(xiě) C D R開(kāi) 錯(cuò) 誤中斷，發(fā) 送中斷，接收中斷，溢出中斷結(jié) 束進(jìn) 入運(yùn) 行模式？清除復(fù) 位標(biāo) 志位NY 本科生課程設(shè)計(jì)（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(guò)程為主控制器將數(shù)據(jù)保存到 SJA1000發(fā)送緩沖器，然后對(duì)命令寄存器的發(fā)送請(qǐng)求 TR 標(biāo)志位進(jìn)行置位開(kāi)始發(fā)送。接收過(guò)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(guò)其中斷標(biāo)志位通知主控制器來(lái)處理接收到的信息，接收

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