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AT90CAN的CAN通信模块驱动设计及C编程

[10-21 14:24:02]   来源:http://www.592dz.com  接口定义   阅读:9999

 

概要:。MOB用来描述一帧完整的CAN报文信息,每个MOB拥有独立的工作寄存器组(详见参考文献\[1\]),这些寄存器规定了CAN通信报文的帧格式与工作模式。CAN通用控制寄存器里的CANPAGE寄存器为15个MOB规定了相对应的BUFFER地址和指针,用来存放通信时发出或接收到的数据以及保存MOB寄存器组的设置。对MOB的寄存器组进行初始化设置后,CAN控制器根据MOB的不同设置,就可以分别实现数据的发送、接收以及过滤功能,整个工作过程不需要CPU干预,简化了软件代码的编写。而CPU通过访问CAN控制器状态寄存器或者由CAN控制器以中断的方式通知CPU,即可得到当前通信状态,从而大大节省了CPU的占用时间。2 CAN控制器的初始化要实现CAN通信,首先要对CAN控制器进行正确的初始化设置。初始化过程包括对CPU的引脚功能、CAN通信波特率、中断优先级和MOB寄存器的设置等。在编写驱动的过程中,需要注意的是在完成对CANPAGE寄存器的设置后,再进行MOB的设置;否则,MOB的初始值将不能被保存,导致系统初始化失败。其基本初始化流程如图1所示。其中阴影部分是必须初始化的部分,其他部分可以根据实际程序功能的需要予以设置。图1 CAN控制器初始化流程CAN控制器初始化程序:#define

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  CAN总线通信较之一般的通信总线而言,其数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性,应用范围也早已不再局限于汽车行业,而是扩展到了机器人、数控机床、家用电器等领域。CAN控制器用来实现统一的CAN通信协议。CAN控制器分为两种: 一种是独立的控制芯片,如SJA1100;另一种是将其集成在微控制器内部,例如Atmel公司最新推出的AT90CAN系列单片机。与使用独立的CAN控制器相比,自身集成了CAN接口的微控制器在简化硬件电路设计的同时,提高了软件开发的效率。

  1  AT90CAN单片机CAN控制器特性

  AT90CAN单片机的CAN控制器能够兼容CAN2.0A和CAN2.0B通信协议,内部设有120字节的邮箱空间,它由15个MOB(Message Object)与CAN DATA BUFFER组成。MOB用来描述一帧完整的CAN报文信息,每个MOB拥有独立的工作寄存器组(详见参考文献\[1\]),这些寄存器规定了CAN通信报文的帧格式与工作模式。CAN通用控制寄存器里的CANPAGE寄存器为15个MOB规定了相对应的BUFFER地址和指针,用来存放通信时发出或接收到的数据以及保存MOB寄存器组的设置。对MOB的寄存器组进行初始化设置后,CAN控制器根据MOB的不同设置,就可以分别实现数据的发送、接收以及过滤功能,整个工作过程不需要CPU干预,简化了软件代码的编写。而CPU通过访问CAN控制器状态寄存器或者由CAN控制器以中断的方式通知CPU,即可得到当前通信状态,从而大大节省了CPU的占用时间。

  2  CAN控制器的初始化

  要实现CAN通信,首先要对CAN控制器进行正确的初始化设置。初始化过程包括对CPU的引脚功能、CAN通信波特率、中断优先级和MOB寄存器的设置等。在编写驱动的过程中,需要注意的是在完成对CANPAGE寄存器的设置后,再进行MOB的设置;否则,MOB的初始值将不能被保存,导致系统初始化失败。

  其基本初始化流程如图1所示。其中阴影部分是必须初始化的部分,其他部分可以根据实际程序功能的需要予以设置。


  图1  CAN控制器初始化流程

  CAN控制器初始化程序:

  #define CAN_PORT_INPIND

  #define CAN_PORT_DIR DDRD

  #define CAN_PORT_OUT PORTD

  #define CAN_INPUT_PIN6

  #define CAN_OUTPUT_PIN5

  void CAN_INIT() {

  CAN_PORT_DIR &= ~(1<<CAN_INPUT_PIN );

  CAN_PORT_DIR &= ~(1<<CAN_OUTPUT_PIN);

  CAN_PORT_OUT |=(1<<CAN_INPUT_PIN );

  CAN_PORT_OUT |=(1<<CAN_OUTPUT_PIN);//配置单片机TD、RD引脚功能

  CANTCON=0x00;//CAN时钟寄存器清零

  CANGCON |= 0x01;//软件复位

  CANBT1=0x06;

  CANBT2=0x2a;

  CANBT3=0x13;//设置通信波特率为250kbps

  CANIE2 |= 0x60;//使能MOB5、MOB6

  CANIE1 |= 0x01;//使能MOB0

  CANGIE = 0xA0; //使能CAN中断

  CANGCON |= 0x02;//CAN控制器启动

  }

  3  AT90CAN单片机与PC机CAN通信实例

  下面以如何实现AT90CAN单片机与PC机间的CAN通信为例,进一步说明AT90CAN单片机的CAN功能模块驱动的编制流程,如图2所示,并给出C语言编写的CAN通信程序。它的功能是接收PC机经由专用的PCICAN模块扩展的CAN接口发出的数据,并将收到的数据与验收过滤器寄存器中设定的ID值比较。如果ID值相符,则将数据重新编制ID后发给PC机。


  图2  与PC机CAN通信软件流程

  以下程序已在实验中调试通过,通信效果良好,可以直接应用。

  #include "ioCAN128v.h"

  #include <stdio.h>

  #include <macros.h>

  #define fosc 11059200//晶振11.0592 MHz

  unsigned char PCSJ\[8\]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//数组用来存放接收到的数据

  void main() {//主程序

  CLI();//关总中断

  void CAN_INIT();//CAN控制器初始化

  CANPAGE = 0x50;//设置MOB5

  CANSTMOB=0x00;//清状态寄存器

  CANIDT1 = 0x02;//CANIDT1~CANIDT4

  CANIDT2 = 0x01;//设置ID过滤寄存器

  CANIDT3 = 0x00;

  CANIDT4 = 0x00;

  CANIDM1 = 0xff;//CANIDM1~CANIDM4

  CANIDM2 = 0xff;//设置验收寄存器

  CANIDM3 = 0x00;

  CANIDM4 = 0x00;

  CANCDMOB = 0x98;//使能接收

  SEI();//打开总中断

  while(1) {

  CANPAGE=0x10;//设置MOB4

  CANSTMOB=0x00;

  CANIDT1 = 0x01;//CANIDT1~CANIDT4

  CANIDT2 = 0x01;//设置发送帧ID值寄存器

  CANIDT3 = 0x00;

  CANIDT4 = 0x00;

  for(i = 0;i<8;i++) {

  CANMSG=PCSJ[i]; //将接收到的数据发送回上位机

  }

  CANCDMOB=0x58;//使能发送

  CANSTMOB&=~(1<<TXOK);//清TXOK标志

  wait(2);

  }

  }

  实例中数据接收由MOB5产生中断完成,中断服务子程序如下:

  #pragma interrupt_handler can_isr:19//CAN控制器中断向量入口

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