电子信息工程 测控技术与仪器 外文翻译 外文文献 英文文献 sja1000 独立的can控制器应用指南_精品.doc

外文出处： Springer-Link电子期刊 附件1：外文资料翻译译文 SJA1000 独立的CAN控制器应用指南 1 介绍 SJA1000是一个独立的CAN控制器，它在汽车和普通的工业应用上有先进的特征。由于它和PCA82C200 在硬件和软件都兼容，因此它将会替代PCA82C200。SJA1000有一系列先进的功能适合于多种应用，特别在系统优化、诊断和维护方面非常重要。 本文是要指导用户设计基于SJA1000 的完整的CAN节点。同时本文还提供典型的应用电路图和编程的流程图。 2 概述 SJA1000 独立的CAN控制器有2个不同的操作模式： BasicCAN模式(和PCA82C200）兼容 PeliCAN模式 BasicCAN模式是上电后默认的操作模式。因此，用PCA82C200开发的已有硬件和软件可以直接在SJA1000上使用，而不用作任何修改。 PeliCAN模式是新的操作模式，它能够处理所有CAN2.0B 规范的帧类型。而且它还提供一些增强功能使SJA1000能应用于更宽的领域。 2.1 CAN 节点结构 通常，每个CAN 模块能够被分成不同的功能块。SJA1000使用[3] [4] [5]最优化的CAN收发器连接到CAN 。收发器控制从CAN控制器到总线物理层或相反的逻辑电平信号。 上面一层是一个CAN 控制器，它执行在CAN规范[8]里规定的完整的CAN协议。它通常用于报文缓冲和验收滤波，而所有这些CAN功能，都由一个模块控制器控制它负责执行应用的功能。例如，控制执行器、读传感器和处理人机接口（MMI）。 如图1所示，SJA1000独立的CAN控制器通常位于微型控制器和收发器之间，大多数情况下这个控制器是一个集成电路。 　 　 图1 CAN模块装置 2.2 结构图 下图是SJA1000 的结构图 图2 SJA1000的结构图 根据CAN规范，CAN核心模块控制CAN帧的发送和接收。 接口管理逻辑负责连接外部主控制器，该控制器可以是微型控制器或任何其他器件。经过SJA1000复用的地址/数据总线访问寄存器和控制读/写选通信号都在这里处理。另外，除了PCA82C200已有的BasicCAN功能，还加入了一个新的PeliCAN 功能。因此，附加的寄存器和逻辑电路主要在这块里生效。 SJA1000的发送缓冲器能够存储一个完整的报文（扩展的或标准的）。当主控制器初始化发送，接口管理逻辑会使CAN 核心模块从发送缓冲器读CAN 报文。 当收到一个报文时，CAN核心模块将串行位流转换成用于验收滤波器的并行数据。通过这个可编程的滤波器SJA1000 能确定主控制器要接收哪些报文。 所有收到的报文由验收滤波器验收并存储在接收FIFO。储存报文的多少由工作模式决定，而最多能存储32个报文。因为数据超载可能性被大大降低，这使用户能更灵活地指定中断服务和中断优先级。 3 系统 为了连接到主控制器，SJA1000提供一个复用的地址/数据总线和附加的读/写控制信号。SJA1000可以作为主控制器外围存储器映射的I/O器件。 3.1 SJA1000 的应用 SJA1000 的寄存器和管脚配置使它可以使用各种各样集成或分立的CAN收发器。由于有不同的微控制器接口，应用可以使用不同的微控制器。 图3所示是一个包括80C51微型控制器和PCA82C251收发器的典型SJA1000应用。CAN 控制器功能像是一个时钟源，复位信号由外部复位电路产生。在这个例子里，SJA1000 的片选由微控制器的P2.7口控制。否则，这个片选输入必须接到VSS。它也可以通过地址译码器控制，例如，当地址/数据总线用于其他外围器件的时侯。 图3 典型的SJA1000应用 3.2 电源 SJA1000有三对电源引脚，用于CAN 控制器内部不同的数字和模拟模块。 VDD1/VSS1：内部逻辑 （数字） VDD2/VSS2：输入比较器 （模拟） VDD3/VSS3： 输出驱动器 （模拟） 为了有更好的EME性能，电源应该分隔开来。例如为了抑制比较器的噪声，VDD2 可以用一个RC滤波器来退耦。 3.3 复位 为了使SJA1000正确复位，CAN控制器的XTAL1管脚必须连接一个稳定的振荡器时钟（见3.4）节。引脚17的外部复位信号要同步并被内部延长到15个tXTAL。这保证了SJA1000 所有寄存器能够正确复位（见[1] ）。要注意的是上电后的振荡器的起振时间必须要考虑。 3.4 振荡器和时钟策略 SJA1000能用片内振荡器或片外时钟源工作。另外CLKOUT管脚可被使能，向主控制器输出时钟频率。图4显示了SJA1000应用的四个不同的定时原理。如果不需要CLKOUT信号，可以通过置位时钟分频寄存器（Clock Off=1）关断。这将改善CAN节点的EME性能。CL