張 鑫 劉 旻 23

[摘要]CAN總線常常被應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場中,數(shù)字信號處理器DSP的應(yīng)用也日益廣泛。介紹DSP芯片TMS320LF2812和CAN總線模塊CTM1050T,研究基于兩者的CAN總線的實現(xiàn)方案,并詳細(xì)的給出硬件連接框圖和程序流程圖。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字信號處理器CAN總線現(xiàn)場總線

中圖分類號:TN4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210023-01

一、引言

CAN(Controller Area Network)總線是目前最有前途的幾種現(xiàn)場總線之一,被廣泛應(yīng)用于汽車以及各種工業(yè)控制系統(tǒng)中。TI公司推出2000系列電機(jī)控制DSP TMS320LF2812屬于最新產(chǎn)品,適合工業(yè)控制、機(jī)床控制、伺服控制等高精度應(yīng)用。本文介紹了以TMS320LF2812為處理器,采用CAN總線模塊CTM1050T,進(jìn)行了CAN總線接口設(shè)計。

二、系統(tǒng)硬件設(shè)計

(一)芯片介紹

TMS320F2812PGFA是TI公司推出的2000系列DSP芯片,是目前國際市場上比較先進(jìn)、功能強(qiáng)大的32位定點(diǎn)DSP芯片[1]。該芯片既具有數(shù)字信號處理能力,又具有強(qiáng)大的事件管理能力和嵌入式控制功能,特別適用于有大量數(shù)據(jù)處理的測控場合,如工業(yè)自動化控制,電力電子技術(shù)應(yīng)用,智能化儀表及電機(jī),伺服系統(tǒng)等。它的主要特點(diǎn):采用高性能的靜態(tài)CMOS技術(shù),主頻可以工作在150MHz(時鐘周期可達(dá)6.67ns);改進(jìn)的eCAN2.0B接口模塊;高性能低功耗,采用1.8V內(nèi)核電壓和3.3V外圍接口電壓。

CTM1050T是一款帶隔離的高速CAN收發(fā)器芯片,該芯片內(nèi)部集成了所有必需的CAN隔離及CAN收、發(fā)器件,這些都被集成在不到3平方厘米的芯片上。該芯片符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn),因此,它可以和其他遵從ISO11898標(biāo)準(zhǔn)的CAN收發(fā)器產(chǎn)品互操作。

(二)電源電路設(shè)計

TMS320F2812采用+1.8V內(nèi)核電壓和+3.3V外圍接口電壓。TPS767D318

具有可單獨(dú)供電的雙路輸出:一路固定輸出電壓為+3.3v,另一路固定輸出電壓為+1.8V,輸入電壓為+5V。電路圖如圖1所示。

圖1TPS767D318接口電路原理圖

(三)CAN總線接口設(shè)計

TMS320F2812的eCAN模塊是TI公司新一代32位高級CAN控制器,它完全兼容CAN2.0B協(xié)議,可以在有干擾的環(huán)境里使用上述協(xié)議與其他控制器串行通信[2]。其與CTM1050T的接口電路如圖2所示。

三、軟件設(shè)計

這個程序的實現(xiàn)分為以下幾個重要步驟[3]:eCAN模塊的初始化,信息發(fā)送,信息接收。

ECAN模塊初始化,主要重新設(shè)置為配置寄存器,初始化郵箱。信息的發(fā)送程序要對以下寄存器或寄存器的某些位進(jìn)行操作:發(fā)送請求寄存器(CANTRS)的相應(yīng)位、郵箱使能寄存器(CANME)的相應(yīng)位、信息標(biāo)識符寄存器(MID)、信箱控制區(qū)寄存器(CANMCF)、郵箱方向寄存器(CANMD)的相應(yīng)位;信息的接收程序要對以下寄存器或寄存器的某些位進(jìn)行操作:郵箱使能寄存器(CANME)的相應(yīng)位;信息標(biāo)識符寄存器(MID);局部接收屏蔽寄存器(LAM)、郵箱方向寄存器(CANMD)的相應(yīng)位、覆蓋保護(hù)控制寄存器(CANOPC)的相應(yīng)位、接收信息懸掛寄存器(CANRMP)的相應(yīng)位。程序流程如圖3所示。

圖2CTM1050T與TMS320F2812的接口電路原理圖

四、結(jié)論

經(jīng)過長時間測試,采用自發(fā)自收方式,TMS320LF2812eCAN模塊中發(fā)送郵箱和接收郵箱的值完全相同,可見該設(shè)計運(yùn)行正常。且CTM10

50T有CAN總線必備的隔離模塊,可靠性高,對于DSPCAN總線開發(fā)研究有一定的現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn):

[1]萬山明,TMS320F281xDSP原理及應(yīng)用實例[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.

[2]張衛(wèi)寧譯,美國德州儀器公司,TMS320C28X系列DSP的CPU于外設(shè)(上)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.

[2]饒運(yùn)濤,現(xiàn)場總線CAN原理與應(yīng)用技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.

作者簡介:

張鑫,碩士,講師,蘭州交通大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院自動化系教師。