基于DSP和CAN总线的数据采集与处理系统

TMS320LF2407A内带CAN控制器，使整个电路的外围设计简单化，可靠性也得到提高。考虑到CAN 总线数据传输的高速率和抗干扰性，CAN通信方案做了如下几方面设计：DSP的CANRX和CANTX先通过74LVC04A进行3.3V与5V的电平匹配，然后再通过高速光隔TLP113与TJA1050连接，实现了总线的电气隔离；采用了TJA1050作为驱动器代替以往的82C250，TJA1050的优点是完全符合ISO11898标准；高速率最高达1 Mbit/s；电磁抗干扰性能好；不上电的节点不会对总线造成扰动；输出驱动器受到温度保护；至少可以连接110个节点。数字电源VCC和GND是用小功率隔离模块DC/DC进行一次隔离后得到的。增加了通信的抗干扰能力。CAN通信接口电路如图4所示。

3 系统软件设计

本系统的软件在CCS2000的开发环境下编辑、调试的，采用C2000 DSP汇编语言和C语言混合编程。软件采用模块化的开发思想使得模块的调用简洁方便。与硬件两部分相对应，其软件功能划分为采样和通信两个环节。

3.1 采样环节

ADS7864 含有两个可以同时工作的12位A/D转换器，其3个保持信号选择输入的多路开关并且启动A/D转换。这3个保持信号同时有效就可以同时保持6路输入信号，转换的数据分别存放在6个寄存器中。ADS7864的BUSY端接到DSP 的XINT1端，ADS7864把数据转换完成后发出中断请求信号，DSPC相应中断，进入中断服务程序，读取数据。一次读到16位信息，其中DB15表明数据的有效性（高电平有效），DB14，DB13，DB12表示哪个通道，DB11~DB00为该通道的转换的结果。地址/模式信号（A0，A1，A2）选择数据读取数据的方式，本系统设置为全“1”，即采用先入先出方式。根据电路编写程序，程序流程图如图5所示。

图4 CAN通信接口电路

图5 采样模块程序流程图

3.2 通信环节

在使用CAN控制器之前首先必须对它的内部寄存器进行初始化设置。包括相关I/O口、位定时器以及邮箱的相关设置。第1步即为正确配置两个引脚CANTX和CANRX，因为这两个I/O口均为复用口。第2步初始化位定时器：位定时器主要由BCR1和BCR2这两个寄存器组成，包括CAN控制器的通讯波特率、同步跳转宽度、采样次数和重同步方式。第3步初始化邮箱：邮箱初始化主要是设置邮箱的标识符、控制域以及对相应的邮箱赋初值。以下是寄存器初始化的部分原代码：

* MCRB= * MCRB|0X0C0；设置IOPC6和IOPC7为CANNRX，CANTX

* CANIFR=0XFFFF；清除全部CAN中断标志

* CANLAM1H=0X601F；设置邮箱2屏蔽ID寄存器

* CANLAM1L=0XFFFF；

* CANMCR=0X1000； 配置主控制寄存器改变请求

while( * CANGSR0X0010==0 )continue;等待允许对配置寄存器进行写操作

* CANBCR2=0X03;设置波特率

* CANBCR1=0X05E;

* CANMCR= * CANMCRam

p;0XEFFF;