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CAN控制器SJA1000及其应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍CAN控制器SJA1000的特点、内部结构以及SJA1000的寄存器结构及地址分配;CAN协议通信格式。并以独立CAN控制器SJA1000为例,结合CAN协议说明了一种通用型CAN总线的开发与设计。

    关键词:CAN总线 SJA1000 单片机

1 SJA1000简介

SJA1000是PHILIPS公司早期CAN控制器PCA82C200的替代品,功能更强,具有如下特点:

①完全兼容PCA82C200及其工作模式,即BASICCAN模式;

②具有扩展的接收缓冲器,64字节的FIFO结构;

③支持CAN2.0B;

④支持11位和29位识别码;

⑤位速率可达1Mbit/s;

⑥支持peliCAN模式及其扩展功能;

⑦24MHz的时钟频率;

⑧支持与不同微处理器的接口;

⑨可编程的CAN输出驱动配置;

⑩增强了温度范围(-40℃~+125℃)。

图1 SJA1000内部结构

2 SJA1000内部结构

SJA1000的内部结构如图1所示,主要由接口管理逻辑IML、信息缓冲器(含发送缓冲器TXB和接收缓冲器RXFIFO)、位流处理器BSP、接收过滤器ASP、位时序处理逻辑BTL、错误管理逻辑EML、内部振荡器及复位电路等构成。IML接收来自CPU的命令,控制CAN寄存器的寻址并向控制提供中断信息及状态信息。CPU的控制经IML把要发送的数据写入TXB,TXB中的数据由BSP处理后经BTL输出到CAN BUS。BTL始终监视CAN BUS,当检测到有效的信息头“隐性电平-控制电平”的转换时启动接收过程,接收的信息首先要由位流处理器BSP处理,并由ASP过滤,只有当接收的信息的识别码与ASP检验相符时,接收信息才最终被写入RXB或RXFIFO中。RXFIFO最多可以缓存64字节的数据,该数据可被CPU读取。EML负责传递层中调制器的错误管制,它接收BSP的出错报告,促使BSP和IML进行错误统计。

3 SJA1000的寄存器结构及地址分配

表1是工作在BASIC CAN模式下的SJA1000的寄存器结构及地址分配表。CAN控制器工作模式的设定、数据的发送和接收等都是通过这些寄存器来实现的。时钟分频寄存器OCR用于设定SJA1000工作于BASIC CAN还是PeliCAN,还用于CLKOUT引脚输出时钟频率的设定,在上电初始化控制器时必须首先设定;在工作模式下,控制寄存器CR用于控制CAN控制器的行为,可读可写;命令寄存器CMR只读写;状态寄存器SR只能读;而IR、ACR、AMR、BTR0、BTR1、OCR在工作模式下读写无意义。通常,在系统初始化时,先使CR.0=1,SJA1000进入复位模式。在此模式下IR、ACR、AMR、BTR0、BTR1及OCR均可读可写,此时设置相应的初值。当退出复位模式时,SJA1000即按复位时设定的相应情况工作于工作模式,除非再次使芯片复位,否则上次设定的值不变。当需要发送信息时,若发送缓冲器空闲,由CPU控制信息写入TXB,再由CMR控制发送;当接收缓冲器RXFIFO未满且接收信息通过ASP,则接收到的信息被写入RXFIFO。可通过两种方法读取接收到的信息。一种方法是,在中断被使能的情况下,由SJA1000向CPU发中断信号,CPU通过SR及IR可以识别该中断,并读取数据释放接收缓冲器;另一种方法是直接读取SR,查询RXFIFO的状态,当有信息接收时,读取该信号自并释放接收缓冲器。当接收缓冲器中多条信息时,当前的信息被读取后,接收缓冲器有效信号会再次有效,通过中断方式或查询方式可以再次读取信息,查到RXFIFO中的信息被全部读出止。当RXFIFO已满,如还有信息被接收,此接收信息不被保存,且发出相应的缓冲器溢出信号供CPU读取处理。

表1 SJA1000的寄存器结构及地址分配表

寄  存  器 地  址 寄存器名 地 址 寄存器名 地 址 控制寄存器CR 0 测试寄存器

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