第07章CAN總線(xiàn)(3)

1、自動(dòng)化08級(jí)1-4班實(shí)驗(yàn)安排n時(shí)間：第15周6月14日后至第16周6月21日前。n地點(diǎn)：信息樓B 102 張萬(wàn)杰n實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：BasicCAN基本通信實(shí)驗(yàn)、 BasicCAN設(shè)備間通信實(shí)驗(yàn)思考題總結(jié)n1. 已知待發(fā)送數(shù)據(jù)波形如下，求其發(fā)送波形？ 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 02. 說(shuō)明下圖的仲裁過(guò)程。Arbitration FieldNODE1NODE2NODE3SOF 109876543210

2、IdentifierNODE2 退出退出NODE1 退出退出NODE3 贏(yíng)得總線(xiàn)贏(yíng)得總線(xiàn)3. CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)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：n（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？（1） 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1（3） 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1ACR 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1AMR 0 0 0 0 0 1 0 0

3、0 0 0 4. CAN節(jié)點(diǎn)使用SJA1000，振蕩器頻率為12MHz，若使波特率為1Mbps，如何設(shè)置SJA1000的BTR0和BTR1？fscl = fclk/（2（BTR0.5 BTR0.0+1）BTR0.5 BTR0.0=0 則 fscl = 12/2=6MHZBTR0為00000000Tscl = 1/6M=0.167usTnet = 1/1M=1 us 占占6個(gè)時(shí)間份額，其中有個(gè)時(shí)間份額，其中有1個(gè)時(shí)間份額分個(gè)時(shí)間份額分給同步段，剩下給同步段，剩下5個(gè)分給時(shí)間段個(gè)分給時(shí)間段1和和2.BTR1.64位：時(shí)間段2（TSEG2=2）BTR1.30位：時(shí)間段1（TSEG1=1）tTSEG1

4、 = tscl（ TSEG1 +1）= 3tscltTSEG2 = tscl（ TSEG2 +1）=2tsclBTR1 可以為 001000015. 使用晶振頻率為12MHz的獨(dú)立CAN控制器 SJA1000 ，若 BTR0=02Hex ，BTR1=1CHex，則由其所決定的位速率是多少？fscl = fclk/（2（BTR0.5 BTR0.0+1）BTR0.5 BTR0.0=2 則 fscl = 12/6=2MHZTscl = 1/2M=0.5usBTR1.64位：時(shí)間段2（TSEG2=1）BTR1.30位：時(shí)間段1（TSEG1=12）tTSEG1 = tscl（ TSEG1 +1）= 13

5、tscltTSEG2 = tscl（ TSEG2 +1）=2tscl另有另有1個(gè)時(shí)間份額分給同步段。個(gè)時(shí)間份額分給同步段。網(wǎng)絡(luò)的位時(shí)間為網(wǎng)絡(luò)的位時(shí)間為13+2+1=16倍的倍的Tscl ，計(jì)算為，計(jì)算為8us，網(wǎng)絡(luò)位速率為，網(wǎng)絡(luò)位速率為125kb/s。第七章 CAN總線(xiàn)技術(shù)（3）7.4 PCA82C250CAN總線(xiàn)收發(fā)器7.4.1 特征特征n與與“ISO11898”標(biāo)準(zhǔn)完全兼容；標(biāo)準(zhǔn)完全兼容；n高速率（可達(dá)高速率（可達(dá)1Mb/s）；）；n具有抗汽車(chē)環(huán)境下瞬間干擾、保護(hù)總線(xiàn)能具有抗汽車(chē)環(huán)境下瞬間干擾、保護(hù)總線(xiàn)能力；力；n采用斜率控制，以降低射頻干擾采用斜率控制，以降低射頻干擾RFI；n為了對(duì)電磁

6、干擾具有高免疫力，采用具有為了對(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；寬公共模式范圍的差動(dòng)接收器；7.4.1 特征特征n熱保護(hù)；熱保護(hù)；n電源和地之間的短路保護(hù)；電源和地之間的短路保護(hù)；n低電流待機(jī)模式；低電流待機(jī)模式；n未上電節(jié)點(diǎn)不影響總線(xiàn)；未上電節(jié)點(diǎn)不影響總線(xiàn)；n總線(xiàn)至少可連接總線(xiàn)至少可連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。個(gè)節(jié)點(diǎn)。7.4.2 基本數(shù)據(jù)基本數(shù)據(jù)7.4.3 方框圖方框圖7.4.4 引腳排列引腳排列7.4.5 應(yīng)用電路應(yīng)用電路7.5 CAN總線(xiàn)硬件電路設(shè)計(jì)7.5.1 7.5.1 與與CANCAN總線(xiàn)接口相關(guān)的總線(xiàn)接口相關(guān)的5151單片機(jī)接口知識(shí)單片機(jī)接口知識(shí)n相關(guān)引腳nALE/

7、PROG：以一個(gè)不變的頻率（系統(tǒng)時(shí)鐘 fosc/6 )周期性輸出正脈。 當(dāng)單片機(jī)使用外部存儲(chǔ)器時(shí)，此信號(hào)可作為低八位地址的鎖存信號(hào)。n/EA / Vdd：外部程序存儲(chǔ)器的選擇端控制端： 1：?jiǎn)纹瑱C(jī)使用內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器； 0：系統(tǒng)只使用外部的程序存儲(chǔ)器。 但要特別注意：如果EA=1既使用單片機(jī)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器時(shí)，如果程序計(jì)數(shù)器PC的值超過(guò)0FFFH時(shí)，單片機(jī)將自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器1000H開(kāi)始的單元。51單片機(jī)相關(guān)引腳n/PSEN：片外ROM選通線(xiàn)，用于MOVC指令執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，來(lái)選通外部ROM。n/RD：片外存儲(chǔ)器讀操作。n/WR：片外存儲(chǔ)器寫(xiě)操作。51單片機(jī)相關(guān)引腳nP0.7P0.

8、0：第一種應(yīng)用情況是將其作第一種應(yīng)用情況是將其作為通用為通用I/O接口使用；第二種應(yīng)用情況是接口使用；第二種應(yīng)用情況是在在CPU對(duì)片外存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)作為低對(duì)片外存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)作為低8位地址和數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)端口。位地址和數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)端口。nP2.7P2.0 ：第一種應(yīng)用情況是將其作第一種應(yīng)用情況是將其作為通用為通用I/O接口使用；第二種應(yīng)用情況是接口使用；第二種應(yīng)用情況是在在CPU對(duì)片外存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)作為高對(duì)片外存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)作為高8位地址位地址。7.5.1 7.5.1 與與CANCAN總線(xiàn)接口相關(guān)的總線(xiàn)接口相關(guān)的5151單片機(jī)接口知識(shí)單片機(jī)接口知識(shí)n讀外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM的指令時(shí)序設(shè)

9、外部RAM2000H單元中有一個(gè)數(shù)x,且DPTR中已存有該數(shù)地址2000H。則CPU 執(zhí)行外部ROM中的指令:MOV DPTR, #2000;MOVX A,DPTR ;將外RAM的x送A /WR /RD P2口MCS-51 P0口 ALED7D0/CP74LS373/WR/RDA15A8 A7A064KRAMD0D7讀外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM的指令時(shí)序S1S2S6S5S4S3S1S2S6S5S4S3ALEA15-A8(PC)A15-A8(DPH)A7-A0指令A(yù)7-A0數(shù)據(jù)RDP2口P0口選中外部RAMPSEN寫(xiě)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM的指令時(shí)序設(shè)外部RAM2000H單元中寫(xiě)一個(gè)數(shù)x:MOV DPTR

10、, #2000;MOV A, x;MOVX DPTR, A;寫(xiě)數(shù)據(jù)到外部RAM /WR /RD P2口MCS-51 P0口 ALED7D0/CP74LS373/WR/RDA15A8 A7A064KRAMD0D7讀外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM的指令時(shí)序S1S2S6S5S4S3S1S2S6S5S4S3ALEA15-A8(PC)A15-A8(DPH)A7-A0指令A(yù)7-A0數(shù)據(jù)WRP2口P0口選中外部RAMPSEN7.5.27.5.2與與CANCAN總線(xiàn)與總線(xiàn)與5151單片機(jī)接口電路單片機(jī)接口電路 實(shí)驗(yàn)用電路圖7.5.3 BasicCAN程序設(shè)計(jì)nCANCAN程序總體流程程序總體流程n1. 1.系統(tǒng)上電后系

11、統(tǒng)上電后n根據(jù)根據(jù)SJA1000SJA1000的硬件和軟件連接設(shè)置主控制器；的硬件和軟件連接設(shè)置主控制器；nSJA1000SJA1000進(jìn)入復(fù)位后，根據(jù)選擇模式、驗(yàn)收濾波、位定時(shí)等進(jìn)入復(fù)位后，根據(jù)選擇模式、驗(yàn)收濾波、位定時(shí)等設(shè)置設(shè)置SJA1000SJA1000。n2.2.在應(yīng)用的主過(guò)程中在應(yīng)用的主過(guò)程中n準(zhǔn)備要發(fā)送的報(bào)文并激活準(zhǔn)備要發(fā)送的報(bào)文并激活SJA1000SJA1000發(fā)送它們；發(fā)送它們；n對(duì)對(duì)CANCAN控制器接收的報(bào)文進(jìn)行處理；控制器接收的報(bào)文進(jìn)行處理；n對(duì)在通信期間發(fā)生的錯(cuò)誤進(jìn)行處理。對(duì)在通信期間發(fā)生的錯(cuò)誤進(jìn)行處理。程序的總體流程圖處理器上電復(fù)位應(yīng)用特定的復(fù)位流程等待SJA1000

12、正確上電為微控制器與SJA1000建立通信，而初始化相關(guān)的設(shè)置，包括中斷、復(fù)位、片選等為建立CAN總線(xiàn)通信初始化SJA1000控制器通信的主程序和中斷處理流程結(jié)束程序7.5.3 BasicCAN程序設(shè)計(jì)nCANCAN初始化程序初始化程序SJA1000初始化過(guò)程初始化以及重新配置開(kāi)始微處理器禁止CAN中斷源進(jìn)入復(fù)位模式/請(qǐng)求配置總線(xiàn)定時(shí)寄存器配置時(shí)鐘分頻寄存器1.PeliCAN或BasicCAN2.CAN輸入旁路比較器3.CLKOUT控制和頻率等等配置接收代碼和屏蔽寄存器結(jié)束配置復(fù)位模式請(qǐng)求-復(fù)位？進(jìn)入正常操作模式在SJA1000使能CAN各種中斷，在微處理器使能CAN中斷源復(fù)位模式請(qǐng)求-正常？

13、配置輸出控制寄存器YesNoYesNo7.5.3 BasicCAN程序設(shè)計(jì)nCANCAN接收子程序接收子程序CAN接收子程序讀接收緩沖器狀態(tài)SR.0讀總線(xiàn)狀態(tài)SR.7，判斷是否開(kāi)啟并作相應(yīng)處理將接收緩沖區(qū)內(nèi)容讀入CPU的RAM區(qū)釋放接收緩沖區(qū)CMR.2SR.0=1？讀出錯(cuò)狀態(tài)SR.6，判斷是否有錯(cuò)，計(jì)數(shù)警告處理YesNo開(kāi)始讀數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)SR.1SR.1=1？YesNo返回清SR.1做數(shù)據(jù)溢出處理7.5.3 BasicCAN程序設(shè)計(jì)nCANCAN發(fā)送子程序發(fā)送子程序CAN發(fā)送子程序讀發(fā)送緩沖器狀態(tài)SR.2向緩沖區(qū)10和11填入描述符等向緩沖區(qū)1219填入數(shù)據(jù)SR.2=1？YesNo開(kāi)始置請(qǐng)求發(fā)

14、送位CMR.0=1返回一個(gè)簡(jiǎn)單的一個(gè)簡(jiǎn)單的CAN收發(fā)程序收發(fā)程序 ;本程序適為本程序適為BASIC CAN通訊測(cè)試程序通訊測(cè)試程序;將模塊將模塊1上上CS0用跳線(xiàn)帽短接，模塊用跳線(xiàn)帽短接，模塊2上上CS1用跳線(xiàn)帽短接用跳線(xiàn)帽短接.;兩塊模塊上的兩塊模塊上的JUMP-4的兩個(gè)跳線(xiàn)短接在的兩個(gè)跳線(xiàn)短接在Single側(cè)側(cè);用導(dǎo)線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)短接兩模塊上的用導(dǎo)線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)短接兩模塊上的CANL和和CANH.;(也可用帶水晶頭的專(zhuān)用也可用帶水晶頭的專(zhuān)用CAN連接線(xiàn)的兩頭分別插在兩模塊的插連接線(xiàn)的兩頭分別插在兩模塊的插座中而不用導(dǎo)線(xiàn)連接座中而不用導(dǎo)線(xiàn)連接);有且只能有一塊模塊上的有且只能有一塊模塊上的A短接到短

15、接到CANL，B短接到短接到CANH.;接通電源，運(yùn)行本測(cè)試程序，在斷點(diǎn)處查看內(nèi)存單元接通電源，運(yùn)行本測(cè)試程序，在斷點(diǎn)處查看內(nèi)存單元22H29H中的值是否與中的值是否與30H37H中的值完全對(duì)應(yīng)相等中的值完全對(duì)應(yīng)相等;如果相等表示模塊正常，否則用自檢程序分別檢測(cè)收發(fā)模塊如果相等表示模塊正常，否則用自檢程序分別檢測(cè)收發(fā)模塊;寄存器定義寄存器定義CREQU00H;控制寄存器控制寄存器CMREQU01H;命令寄存器命令寄存器SREQU02H;狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器IREQU03H;中斷寄存器中斷寄存器ACREQU04H;驗(yàn)收代碼寄存器驗(yàn)收代碼寄存器0AMREQU05H;驗(yàn)收屏蔽寄存器驗(yàn)收屏蔽寄存器0B

16、TR0EQU06H;總線(xiàn)定時(shí)寄存器一總線(xiàn)定時(shí)寄存器一BTR1EQU07H;總線(xiàn)定時(shí)寄存器二總線(xiàn)定時(shí)寄存器二OCREQU08H;輸出控制寄存器輸出控制寄存器 TESTREQU09H;測(cè)試寄存器測(cè)試寄存器 CDREQU1FH;時(shí)鐘分頻寄存器時(shí)鐘分頻寄存器TID0EQU0AH;發(fā)送發(fā)送/接收幀信息接收幀信息TID1EQU0BH;發(fā)送發(fā)送/接收緩沖區(qū)之標(biāo)示符一接收緩沖區(qū)之標(biāo)示符一 TXBEQU0AH;發(fā)送數(shù)據(jù)首址發(fā)送數(shù)據(jù)首址RXBEQU14H;接收緩沖器起始地址接收緩沖器起始地址;單片機(jī)數(shù)據(jù)區(qū)單片機(jī)數(shù)據(jù)區(qū)TXBFEQU20H;RAM內(nèi)發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)發(fā)送緩沖區(qū)RXBFEQU30H;RAM內(nèi)接收緩沖區(qū)內(nèi)接收

17、緩沖區(qū)ORG 00HJMP STARTORG 4080H;-START: MOV R1,#8;設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)為設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)為8 MOV R0,#TXBF MOV R0,#0bbH;設(shè)置數(shù)據(jù)幀仲裁場(chǎng)標(biāo)識(shí)符設(shè)置數(shù)據(jù)幀仲裁場(chǎng)標(biāo)識(shí)符ID10ID3為為10111011 INC R0 MOV R0,#08H;設(shè)置數(shù)據(jù)幀仲裁場(chǎng)標(biāo)識(shí)符設(shè)置數(shù)據(jù)幀仲裁場(chǎng)標(biāo)識(shí)符ID2ID0為為0，RTR:0,控制場(chǎng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度控制場(chǎng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度8 INC R0FILL: MOV B,#11H;設(shè)置待發(fā)送的內(nèi)存數(shù)據(jù)為設(shè)置待發(fā)送的內(nèi)存數(shù)據(jù)為1188 MOV A,R1 MUL AB MOV R0,A INC R0 DJNZ R1,FI

18、LLMOV DPH, #0DEH;設(shè)置設(shè)置CAN1地址的高地址的高8位值位值MOV R0, #0AAH;設(shè)置設(shè)置CAN1的標(biāo)識(shí)符的標(biāo)識(shí)符ID103為為AALCALL INITCAN ;發(fā)送發(fā)送CAN1初始化初始化(CAN1片選為片選為CS0:0DE00H)MOV DPH, #0DFHMOV R0, #0BBH LCALL INITCAN ;接收接收CAN2初始化初始化(CAN2片選為片選為CS1:0DF00H);- CAN1發(fā)送發(fā)送1楨數(shù)據(jù)楨數(shù)據(jù)-RETRAN: MOV DPH, #0DEH LCALL SEND ;發(fā)送發(fā)送20H為首址的為首址的1楨數(shù)據(jù)楨數(shù)據(jù)(前前2字字節(jié)為節(jié)為:BBH、08

19、H、后后8字節(jié)字節(jié)11-88） LCALL DELAY SETB P1.0;- CAN2接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)- MOV DPH, #0DFH LCALL RECV NOP ;在此處設(shè)置斷點(diǎn)，以觀(guān)察結(jié)果在此處設(shè)置斷點(diǎn)，以觀(guān)察結(jié)果 CLR P1.0JMP RETRANINITCAN: MOV DPL,#CR;寫(xiě)控制寄存器寫(xiě)控制寄存器MOV A,#01H;置復(fù)位請(qǐng)求為高置復(fù)位請(qǐng)求為高M(jìn)OVX DPTR,A;CANI1: MOVX A,DPTR;判斷復(fù)位請(qǐng)求有效判斷復(fù)位請(qǐng)求有效JNB ACC.0, CANI1MOV DPL,#ACR;寫(xiě)接收碼寄存器寫(xiě)接收碼寄存器 MOV A,R0MOVX DPTR,A;M

20、OV DPL,#AMR;寫(xiě)接收碼屏蔽寄存器寫(xiě)接收碼屏蔽寄存器MOV A,#00H;MOVX DPTR,A;MOV DPL,#BTR0;寫(xiě)總線(xiàn)定時(shí)器寫(xiě)總線(xiàn)定時(shí)器0，設(shè)置波特率，設(shè)置波特率MOV A , #43H;設(shè)置設(shè)置SJW為為2tscl，tscl為為8tclkMOVX DPTR,A;MOV DPL,#BTR1;寫(xiě)總線(xiàn)定時(shí)器寫(xiě)總線(xiàn)定時(shí)器1MOV A ,#2FH;設(shè)置設(shè)置tseg1為為16tscl，tseg2為為3tscl,通信波特率通信波特率100Kbit/sMOVX DPTR,A;MOV DPL,#OCR;寫(xiě)輸出控制寄存器寫(xiě)輸出控制寄存器MOV A,#0FAH;MOVX DPTR,A;MOV

21、 DPL,#CDR;寫(xiě)時(shí)鐘分頻寄存器寫(xiě)時(shí)鐘分頻寄存器MOV A,#08H;將將CAN工作模式設(shè)為工作模式設(shè)為BasicCAN模式，時(shí)鐘模式，時(shí)鐘2分頻分頻MOVX DPTR,A;MOV DPL,#CR;寫(xiě)控制寄存器寫(xiě)控制寄存器MOV A,#0EH;開(kāi)放中斷源開(kāi)放中斷源MOVX DPTR,A;RETSEND: NOPTXSB: MOV DPL,#SR;讀狀態(tài)寄存器，判斷發(fā)送緩沖區(qū)狀態(tài)讀狀態(tài)寄存器，判斷發(fā)送緩沖區(qū)狀態(tài)MOVX A,DPTR;JNB ACC.2,TXSB;MOV R1,#TXBF;MOV DPL,#TXB;TXSB1:MOV A,R1;向發(fā)送緩沖區(qū)填入標(biāo)識(shí)符向發(fā)送緩沖區(qū)填入標(biāo)識(shí)符MOVX DPTR,AINC R1;INC DPTR;MOV A,R1;向發(fā)送緩沖區(qū)填入數(shù)據(jù)長(zhǎng)度向發(fā)送緩沖區(qū)填入數(shù)據(jù)長(zhǎng)度MOVX DPTR,AMOV B,