用PIC18F458的CAN模塊實(shí)現(xiàn)CAN總線通信
美國微芯公司的PIC18F458 單片機(jī)集成了CAN 通信接口,執(zhí)行Bosch 公司的CAN2.0A/B 協(xié)議。它能支持CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0B 協(xié)議的舊版本和CAN2.0B現(xiàn)行版本。使用PIC18F458 單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng), 可以很方便的利用CAN 總線與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。它的優(yōu)點(diǎn)是電路接口比較簡(jiǎn)單,只需很少的外圍電路就可實(shí)現(xiàn)CAN 通信, 受硬件限制比較少;軟件編程容易實(shí)現(xiàn)所需功能, 只需對(duì)相關(guān)寄存器進(jìn)行正確設(shè)置即可。
1 硬件接口電路
PIC18F458 與CAN 驅(qū)動(dòng)芯片PCA82C250T 的接口電路如圖1 所示。PCA82C250T 是驅(qū)動(dòng)CAN 控制器和物理總線間的接口, 提供對(duì)總線的差動(dòng)發(fā)送和接收功能。電阻R 作為CAN 終端的匹配電阻;電感L 起濾波作用。
2.1 初始化CAN 控制
在使用CAN 之前, 必須對(duì)它的一些內(nèi)部寄存器進(jìn)行設(shè)置, 如CAN 控制寄存器CANCON 、波特率寄存器BRGCONx 的設(shè)置以及對(duì)郵箱進(jìn)行初始化。
波特率寄存器BRGCONx(x=1,2, 3)決定了CAN 控制器的波特率、采樣次數(shù)、同步跳轉(zhuǎn)寬度和重同步方式,對(duì)波特率寄存器的配置步驟如下:
設(shè)置CANCON 寄存器中的C A N 操作方式請(qǐng)求位為1xx,即REQOP=1xx;
判斷CANSTAT 寄存器中的操作方式狀態(tài)位是否為100,即OPMODE 是否為100,如OPMODE=100 則進(jìn)入下一步;
設(shè)置BRGCONx(x=1,2,3)寄存器,即配置正確的波特率, 同步跳轉(zhuǎn)寬度、采樣次數(shù)和重同步方式;
設(shè)置發(fā)送郵箱和接收郵箱的標(biāo)識(shí)符、郵箱數(shù)據(jù)長度、屏蔽寄存器、濾波寄存器以及初始化郵箱的數(shù)據(jù)區(qū);
設(shè)置CANCON 寄存器中的CAN 操作方式請(qǐng)求位為000,即REQOP=000,使CAN 模塊進(jìn)入正常工作方式;
判斷CANSTAT 寄存器中的操作方式狀態(tài)位是否為000,即OPMODE 是否為000,如OPMODE=000 則進(jìn)入下一步;
寄存器配置和郵箱初始化完成后,進(jìn)入正常工作方式。
初始化流程圖如圖2 所示。
2.2 信息的發(fā)送
PIC18F458 有3 個(gè)發(fā)送郵箱緩沖器,每一個(gè)發(fā)送緩沖器的數(shù)據(jù)長度可以設(shè)置為1 ~ 8 個(gè)字節(jié)長度, 信息發(fā)送的具體步驟如下:
?、?初始化發(fā)送郵箱;
?、?設(shè)置相應(yīng)的發(fā)送請(qǐng)求位為1 ,即TXBxCON bits.TXREQ=1(x=1,2,3);
?、?若CAN 總線允許發(fā)送, 則啟動(dòng)最高優(yōu)先級(jí)信息的發(fā)送;
④ 若發(fā)送成功,則TXREQ 被清零,TXBxIF 被置1,如果中斷被使能, 則會(huì)產(chǎn)生中斷;
?、?若信息發(fā)送失敗,則TXREQ 保持為1 ,并置位相應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志。
2.3 信息的接收
PIC18F458 有2 個(gè)具有多重接收濾波器的完全接收緩沖器和1 個(gè)單獨(dú)信息組合的緩沖器。接收郵箱初始化時(shí),要設(shè)置其標(biāo)識(shí)符及相關(guān)的屏蔽寄存器、接收優(yōu)先級(jí)等。
MAB 寄存器接收所有來自總線的下一條信息,RXB0 和RXB1 則接收來自協(xié)議驅(qū)動(dòng)的完整信息。MAB 接收所有信息, 但是只有滿足過濾條件的信息才被傳送到RXBx 中。
3 軟件設(shè)計(jì)
下面的程序例程實(shí)現(xiàn)的是發(fā)送緩沖器0 向接收緩沖器0 發(fā)送數(shù)據(jù)的自測(cè)試模式, 其中接收采用中斷方式,發(fā)送采用查詢方式。該程序?qū)崿F(xiàn)了PIC18F458 單片機(jī)CAN 模塊的最小程序, 經(jīng)過適當(dāng)修改即可用于實(shí)際工程程序中, 并在實(shí)現(xiàn)工程中驗(yàn)證了它的正確性。
評(píng)論