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基于SHARC DSP与SJA1000的CAN总线接口设计

作者:时间:2012-02-15来源:网络收藏
  引言

  当前,有一些微处理器将CAN控制器嵌入到系统之中,但是仍有大量人们比较熟悉的微处理器并不带有CAN控制器。采用微处理器和CAN控制器组合的设计成为必要,而且,CAN控制器具有完成通信协议所要求的全部必要功能,因此,CAN控制器与其它微处理器的接口设计成为设计系统的首要工作。本文重点介绍以 为核心的、基于接口设计。

  简介

  是一种独立的CAN控制器,用于移动目标和一般工业环境中的控制器局域网络(CAN)。它是Philips公司早期CAN控制器PCA82C200(Basic CAN)的替代品,而且增加了一种新的工作模式(PeliCAN),这种模式支持具有很多新功能的CAN2.0B协议。

  SJA1000与微处理器的接口主要由8根数据和地址分时复用线完成:AD0~AD7、ALE/AS、、/E、、、MODE和,其中MODE为接口方式选择信号,可设置成Intel方式或Motorola方式。两者的区别在于:Intel模式下,处理器对SJA1000写时,用、作为读、写数据信号,ALE下降沿锁存地址(此时地址信号要保证基本的建立保持时间),仅在读、写数据时为低;Motorola模式下,读、写信号用区分(高电平读、低电平写),用/E选通数据(下降沿锁存),AS和CS类似于Intel的ALE和。目前流行的MCS51/96系列单片机提供了方便快捷的直接Intel方式接口,出于普遍性的考虑,本文以下的接口设计都是基于Intel模式的。

  的接口信号和时序

  与早期的处理器不同,芯片的片外引脚都采用地址线和数据线分离的设计方法,不再使用地址数据分时复用线,也没有ALE信号,这样就给CAN控制器与DSP的接口带来一定困难,且不同的DSP外部引脚和时序也略有区别。要设计CAN控制器与DSP的接口,首先必须比较DSP与CAN控制器的时序。

  本文选用的DSP为ADSP21062,主频为40MHz,单周期(零等待)访问存储器时,要求存储器的响应(读或写)周期小于17ns,但许多存储器或外设的响应速度没有这么快,于是就要通过加等待来延长访问时间。ADSP2106x支持两种等待方式,即内等待(软等待)和外等待(硬等待)。

  SJA1000和CAN总线的连接

  选择82C250作为收发器,选择6N137高速光电隔离器实现系统和CAN总线的隔离。其连接方法如图1所示。这种设计既能做好电气隔离,又能保证数据的传输速度。

SJA1000和CAN总线的连接

图1 SJA1000和CAN总线的连接

  CAN控制器与DSP的接口设计方法

  SJA1000的数据和地址信号为分时复用,而DSP为数据、地址信号分离的结构,而且DSP不提供ALE信号,设计的关键就是DSP要把SJA1000的地址当成数据写入并同时产生ALE信号。分析读写信号所要求的最短有效时间,由于读低电平到数据有效的时间最长为50ns,所以要保证读信号有效时间至少50ns,ADSP21062在用2个软等待时,其低电平时间为62.5ns(25ns/2+2×25ns),刚好能满足要求。

  ADSP21062和SJA1000接口的简化设计

  在外围设备连接不多的情况下,接口电路可以使用几个逻辑门实现。由于访问外部数据时,数据总线的低16位未用,所以使用的数据线从DATA16起始。当Flag1=1时,SJA1000的WR始终为1,其ALE为DSP的WR的反向,当DSP把地址当成数据写入SJA1000时,低电平DSP的WR信号会转换成高电平的ALE,并在ALE的下降沿把数据锁存。当Flag1=0时,ALE始终为0,无地址锁存操作。SJA1000的WR直接受DSP的WR信号控制。由Flag2直接控制CS。其连接如图2所示。 


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关键词: SHARC DSP SJA1000 CAN总线

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