eCAN模块课件解读.ppt

eCAN总线模块及应用 机电学院电子信息工程系 曹旭东 现场总线技术和现场总线控制系统 传统的控制系统难于实现设备之间以及系统与外界之间的信息交换，是一个“信息孤岛”。要满足自动控制技术现代化的要求，实现整个企业的信息集成，实施综合自动化，就必须设计出一种能在工业现场环境中运行、性能可靠、造价低廉的通讯系统，形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通讯，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界信息的交换，现场总线就是在这种需求下应运而生。 现场总线控制系统 现场总线控制系统（FCS）既是一个开放的通讯网络，又是一种全分布控制系统。作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上、作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化功能。 现场总线其规模属于局域网、总线型结构，它简单但能满足现场的要求，信息桢短小，要求实时性高，可靠性高。 典型的现场总线技术 随着嵌入式系统的高速发展，自1980年后十几年间，好几种现场总线技术走向成熟。 基金会现场总线（Foundation Fieldbus） 以美国Fisher-Rosemount公司为首，联合ABB、西门子等80家公司，一同致力开发的一种国际上统一的现场总线。 LonWorks（美国Echelon、摩托罗拉、东芝等公司共同倡导） PROFIBUS（德国国家标准和欧洲标准的现场总线标准） HART（Highway Addressable Remote Transducer） 可寻址远程传感器高速通道的开放通讯协议，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通讯，属于模拟系统向数字系统转变过程的过度产品。 CAN总线（局域控制网） Controller Area Network 20世纪80年代，Bosch公司的工程人员开始探讨现有的串行总线系统运用于轿车的可能性，因为还没有一个网络协议能完全满足汽车工程的要求。 1983年，Kiencke开始设计新的串行总线系统，来自Mercedes-Benz的工程人员介入新总线系统规范的制定。 德国Dr.Wolfhard给这个新网络起名为“Controller Area Network” 今天，几乎每一辆在欧洲生产的轿车都至少装配有一个CAN网络系统。CAN应用在从火车到轮船等其他类型的运输工具上，以及工业控制方面。 CAN总线的特点 由于CAN总线本身的特点，其应用范围目前已经不局限于汽车行业，而扩展到机械工业、纺织机械、农业、机器人、数控机床及传感器等领域。 其通讯的突出特点为：可靠性、灵活性、实时性，具体可以概括如下： CAN总线数据传输格式 CAN总线通信技术的实现 CAN就是总线型结构的一种适合工业现场自动控制的计算机局域网络。 CAN总线通讯技术是通过CAN总线控制器在硬件上实现的。CAN总线控制器是一块可编程的逻辑电路，片上集成CAN总线数据传输协议，通过硬件实现CAN总线编码和解码的功能，方便CAN总线技术在实际开发中的应用。 CAN总线控制器提供与微处理器的物理线路接口，通过对它的编程，CPU可以设置它的工作方式，控制它的工作状态，进行数据的发送和接收。 CAN总线控制器分为两种类型。 一种是独立的，片内集成对CAN总线的编解码协议，它可以与多种类型的单片机、微处理器的标准总线进行接口连接。另一种是将CAN总线控制器与微处理器作在一起，简化了电路设计。 芯片SJA1000 SJA1000是一种独立的CAN控制器，用于一般工业环境中区域网络控制。 支持CAN2.0A和CAN2.0B通讯协议； 24MMz时钟频率； 可与不同微处理器接口； F2812的ECAN总线模块 CAN总线协议内核主要完成的功能—— 根据CAN协议对CAN总线上接收到的消息进行解码，向接收缓冲发送解码后的消息； 根据CAN协议在CAN总线上传送消息； 存储器映射 F2812处理器中，eCAN模块映射到两个不同的地址段。两段空间各占512字节。 第一段地址空间分配给控制寄存器、状态寄存器、局部接收屏蔽、接受滤波器、定时邮递和消息对象超时。（6000——60FF） 第二段地址空间映射到32个邮箱；（6100——61FF） 消息存储在RAM中，CAN控制器和CPU都可以对它进行访问。 eCAN提供32个邮箱，每个邮箱包括8字节数据区、29位标志符和几个控制位，每个邮箱都可以配置为接收或发送邮箱。 消息邮箱 eCAN模块有32个不同的消息邮箱,每个消息对象可以配置成发送或接收邮箱,每个消息目标都有自己的接收滤波器. 消息邮箱用来存储接收到的CAN消息，或存放等待发送的CAN消息。 消息邮箱映射到DSP的RAM存储器，当消息邮箱没有存放