基于DSP的CAN总线系统设计与实现

摘要：介绍了基于DSP的CAN控制器的设计及应用方法，利用该方法可以在波特率高达lMb／s的条件下稳定、可靠地传输数据，而且延迟时间很少。实验证明，利用TMS320F2812内嵌的CAN模块来构成的硬件电路和软件设计十分简单实用。
关键字：CAN总线；串行通信；分布式控制；DSP；TMS320F2812

0 引言
eCAN模块是一种片上增强型控制器，其性能较之已有的DSP内嵌CAN控制器有较大的提高，而且数据传输更加灵活方便，数据量更大、可靠性更高、功能更加完备。随着TMS320F2812的大量推广使用，基于DSP的CAN总线通信方式将得到广泛的应用。

1 eCAN模块的增强特性
eCAN模块是TI公司的新一代32位高级CAN控制器，它完全兼容CAN2．0B协议，可以在有干扰的环境里使用上述协议与其它控制器串行通信。该模块除具有一般DSP内嵌CAN控制器的所有功能外，与TMS320F2812系列DSP的CAN模块相比，它还主要具有如下一些增强特性：
(1)增加了邮箱数量，并且所有邮箱都具有独立的接收屏蔽寄存器。TMS320F2812有多达32个邮箱，其所占用的512字节RAM都可以配置为
发送或接收邮箱，且都有一个可编程的接收屏蔽寄存器。因而其数据传输更加方便灵活、信息量大大增加；
(2)eCAN是一个32位的高级CAN控制器。其控制寄存器的状态寄存器必须以32位方式访问，而接收屏蔽、时间标识寄存器、超时寄存器和邮箱所在的CAN范围则可以以8位、16位和32位方式访问；
(3)时间标识。eCAN模块应用一个全速运行的32位定时器(LNT)来获得接收或者发送一个信息(有效的CAN数据帧)的时间。当一个接收
信息被保存或被发送时，定时器的内容将写入到相应邮箱的时间标识寄存器(MOTS)里。这样就可获得接收或发送一个信息的时间。当邮箱成功发送或接收一个信息时，LNT寄存器被清除。所以可以通过使用邮箱来实现网络的全局时间同步；
(4)超时功能。为了确定所有的信息都能在预定的时间里送出或接收，每个邮箱都有它自己的超时寄存器(MOTS)。如果一个信息没有在超
时寄存器设定的时间内完成发送或接收，其超时状态寄存器里将设置一个标志位，并据此判断是否超时。
以上这些增强特性使得TMS320F2812在进行CAN通信时，其数据传输更加方便灵活、数据量更大、功能更完备。

2 应用设计
针对TI公司的TMS320F2812内嵌的eCAN模块的方便性和实用性，可用TMS320F2812微控制器组成一个CAN总线网络来进行实时数据收发。其
中CAN驱动器使用TI公司的SN65HVD230D。此方案可扩展性强，功能强大。若要增加节点个数，只需要在CAN总线上挂接带有CAN模块的控制器
即可。