基于C8051F040单片机CAN总线测试模式研究.docVIP

基于C8051F040单片机CAN总线测试模式研究 　　摘要：现场总线已成为数据总线领域中最为活跃的热点，CAN总线被公认为最有前途的现场总线之一，CAN总线节点的设计、调试是CAN总线通讯系统设计的重点。在此介绍了C8051F040单片机内部集成的CAN控制器，并基于C8051F040单片机设计了一个CAN通信节点，并给出了CAN节点测试模式软件设计程序，可以用于CAN总线模块的测试，节省测试时间。 　　关键词：C8051F040； CAN总线； 测试模式； CAN控制器 　　中图分类号：TN919?34文献标识码：A文章编号：1004?373X(2012)06?0043?02 　　Research of CAN bus test mode based on C8051F040 　　ZHANG Hui 　　(Astronaut Center of China, BeiJing 100094, China) 　　Abstract： Fieldbus has become the hot?spot in the data bus field. CAN bus is recognized to be one of the most prospective fieldbuses. The design and debugging of CAN bus node is the focal point in CAN bus communication system design. The CAN controller integrated in C8051F040 is introduced. A CAN communication node is designed base on C8051F040. The software design program of CAN node test mode is presented. It can be used to test CAN bus modules and save the testing time. 　　Keywords： C8051F040; CAN bus; test mode; CAN controller 　　 　　收稿日期：2011?10?15现场总线能同时满足过程控制和制造业自动化的需求，因而现场总线已成为数据总线领域中最为活跃的一个领域。现场总线的研究和应用已成为数据总线领域的热点。CAN总线（Controller Area Network）属于现场总线的范畴，它是一种支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。CAN总线是德国博士公司在20世纪80年代为解决现代汽车中众多的控制和测试仪器之间的数据通信而开发的一种串行通信协议。由于其高性能、高可靠性、及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视，其应用领域不再局限于汽车工业，而向过程工业、机械工业、纺织工业、农用机械、传感器以及航空航天等领域发展。被公认为最有前途的现场总线之一［1］。 　　1引言 　　Cygnal公司开发的51系列单片机C8051F040是完全集成的混合信号系统型微控制器，其上集成可实现全功能CAN的CAN总线控制器，完全符合CAN规范2.0A和2.0B。本文利用C8051F040单片机上集成的CAN控制器,外接一个CAN收发器（PCA82C250）设计了???个CAN通信节点的硬件电路，然后详细介绍了CAN控制器测试模式的实现，可以应用于CAN通信节点的调试测试。 　　2C8051F040单片机上集成的CAN控制器 　　CAN控制器包括CAN核，消息存储器，消息处理器，控制寄存器和模块接口等几部分。CAN核用于协议控制和消息的串并转换；消息存储器用于存储消息对象和标志符；消息处理器用于控制CAN核和消息存储器之间的数据传输；控制寄存器用于控制和配置CAN控制器；模块接口用于MCU与CAN控制器之间交换数据。C8051F040单片机上集成的CAN控制器的消息存储器上可以存储32个消息对象，均可以被配置为发送或接收对象。CAN总线协议处理由CAN控制器独立完成，不用MCU干预，因此CAN通信占用的CPU带宽很小，C8051F040集成CAN控制器原理如图1所示。 　　3CAN控制器工作模式 　　C8051F040单片机上集成的CAN控制器主要有2种工作模式：正常工作模式和测试模式。可以通过将CAN控制器寄存器中的Test位置1，进入测试模式。在测试模式下，测试寄存器中的Tx1，Tx0,LBack,Silent以及Basic位均是可写的。将Test位置0后，测试寄存器的所有功能将被禁止。测试模式又可细分为沉默模式（又叫监测模式）、回送模式、基本模式以及回送和沉默模式结合