基于DSPIC30F4011單片機的CAN總線通信設計

0 引言

　　CAN (CONtroller Area Network) 即控制器局域網絡， 屬于工業(yè)現場總線的范疇。與一般的通信總線相比， CAN總線的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。事實上， 由于其良好的性能及獨特的設計， CAN總線越來越受到人們的重視。同時， 由于CAN總線本身的特點， 其應用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè)， 而且向著自動控制、航空航天、航海、過程工業(yè)、機械工業(yè)、紡織機械、農用機械、機器人、數控機床、醫(yī)療器械及傳感器等領域發(fā)展。為此， 本文給出了利用兩片DSPIC30F4011， 并用雙絞線將兩單片機的CAN模塊連接起來組成一個CAN總線， 而兩單片機相當于CAN總線上的兩個結點， 再編寫程序實現兩單片機之間簡單通信的方法。

　　1 DSPIC30F4011簡介

　　DSPIC30F4011 是Microc hip 公司新推出的DSPIC30F系列16位單片機。它是一種具有單片機和DSP綜合功能的16位CPU， 該器件不但保留了單片機的基本性能、豐富的外圍模塊， 同時還兼具DSP的高速運算能力。DSPIC30F4011單片機上集成的CAN模塊， 使其能夠與其它CAN模塊或數字信號控制器進行通信， 其上的CAN模塊是一串行接口， 此接口的設計允許在噪聲環(huán)境下進行通信， 同時它也是一個通信控制器， 可以實現BOSCH 規(guī)范中定義的CAN 2.0 A/B 協(xié)議， 該模塊也支持該協(xié)議的CAN 1.2、CAN2.0A、CAN 2.0BPassive 以及CAN2.0B AcTIve等版本。

　　2 CAN總線實現方案

　　本文介紹的系統(tǒng)中的每個節(jié)點都由單片機、CAN控制器、MCP2551收發(fā)器組成。單片機主要用于系統(tǒng)的計算及信息處理等功能； CAN控制器主要用于系統(tǒng)的通信； MCP2551收發(fā)器主要用于增強系統(tǒng)的驅動能力。系統(tǒng)的發(fā)送過程是首先由單片機對外圍設備或其他節(jié)點傳送過來的信息進行處理， 按CAN規(guī)范規(guī)定的格式將其寫入CAN控制器的發(fā)送緩沖器， 并啟動發(fā)送命令， 再把數據發(fā)送到CAN總線上； 而其接收過程則是CAN控制器從CAN總線上自動接收數據， 并經過過濾后存入CAN接收緩沖器， 且向單片機發(fā)出中斷請求，此時單片機可從CAN的接收緩沖器讀取要接收的數據。圖1所示是CAN總線通信的簡單示意圖。

圖1 CAN總線通信示意圖