用PIC18F458的CAN模块实现CAN总线通信

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:448

　　can(controller area network)即控制器区域网，是一种主要用于各种设备监测及控制的网络。can 具有独特的设计思想，良好的功能特征和极高的可靠性，现场抗干扰能力强。其在国内外工业控制领域已经被广泛应用，成为最有发展前途的现场总线之一。

　　美国微芯公司的pic18f458 单片机集成了can 通信接口，执行bosch 公司的can2.0a/b 协议。它能支持can1.2、can2.0a、can2.0b 协议的旧版本和can2.0b现行版本。使用pic18f458 单片机的嵌入式系统，可以很方便的利用can 总线与外界进行数据交换。它的优点是电路接口比较简单，只需很少的外围电路就可实现can 通信，受硬件限制比较少；软件编程容易实现所需功能，只需对相关寄存器进行正确设置即可。

　　1 硬件接口电路

　　pic18f458 与can 驱动芯片pca82c250t 的接口电路如图1 所示。pca82c250t 是驱动can 控制器和物理总线间的接口，提供对总线的差动发送和接收功能。电阻r 作为can 终端的匹配电阻；电感l 起滤波作用。

　　2 can 控制器的操作

　　2.1 初始化can 控制

　　在使用can 之前，必须对它的一些内部寄存器进行设置，如can 控制寄存器cancon 、波特率寄存器brgconx 的设置以及对邮箱进行初始化。

　　波特率寄存器brgconx(x=1，2， 3)决定了can 控制器的波特率、采样次数、同步跳转宽度和重同步方式，对波特率寄存器的配置步骤如下：

　　设置cancon 寄存器中的c a n 操作方式请求位为1xx，即reqop=1xx；

　　判断canstat 寄存器中的操作方式状态位是否为100，即opmode 是否为100，如opmode=100 则进入下一步；

　　设置brgconx(x=1，2，3)寄存器，即配置正确的波特率，同步跳转宽度、采样次数和重同步方式；

　　设置发送邮箱和接收邮箱的标识符、邮箱数据长度、屏蔽寄存器、滤波寄存器以及初始化邮箱的数据区；

　　设置cancon 寄存器中的can 操作方式请求位为000，即reqop=000，使can 模块进入正常工作方式；

　　判断canstat 寄存器中的操作方式状态位是否为000，即opmode 是否为000，如opmode=000 则进入下一步；

　　寄存器配置和邮箱初始化完成后，进入正常工作方式。

　　初始化流程图如图2 所示。

　　2.2 信息的发送

　　pic18f458 有3 个发送邮箱缓冲器，每一个发送缓冲器的数据长度可以设置为1 ~ 8 个字节长度，信息发送的具体步骤如下：

　　① 初始化发送邮箱；

　　② 设置相应的发送请求位为1 ，即txbxcon bits.txreq=1(x=1，2，3)；

　　③ 若can 总线允许发送，则启动最高优先级信息的发送；

　　④ 若发送成功，则txreq 被清零，txbxif 被置1，如果中断被使能，则会产生中断；

　　⑤ 若信息发送失败，则txreq 保持为1 ，并置位相应的状态标志。

　　2.3 信息的接收

　　pic18f458 有2 个具有多重接收滤波器的完全接收缓冲器和1 个单独信息组合的缓冲器。接收邮箱初始化时，要设置其标识符及相关的屏蔽寄存器、接收优先级等。

　　mab 寄存器接收所有来自总线的下一条信息，rxb0 和rxb1 则接收来自协议驱动的完整信息。mab 接收所有信息，但是只有满足过滤条件的信息才被传送到rxbx 中。

　　3 软件设计

　　下面的程序例程实现的是发送缓冲器0 向接收缓冲器0 发送数据的自测试模式，其中接收采用中断方式，发送采用查询方式。该程序实现了pic18f458 单片机can 模块的最小程序，经过适当修改即可用于实际工程程序中，并在实现工程中验证了它的正确性。