基于AT91RM9200的CAN智能節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
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1 硬件設(shè)計(jì)
CAN智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)涉及2個(gè)方面：需要實(shí)現(xiàn)的功能；如何實(shí)現(xiàn)CAN通信。因此本文基于AT91RM9200和MCP2510提出的CAN智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)框架如圖1所示。在此首先介紹主要芯片的特性，然后再說(shuō)明智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原理。
1．1 芯片特性
AT91RM9200是Atmel公司生產(chǎn)的一款A(yù)RM9處理器，它是完全圍繞ARM920T ARM Thumb處理器構(gòu)建的系統(tǒng)。它有豐富的系統(tǒng)與應(yīng)用外設(shè)及標(biāo)準(zhǔn)的接口，從而為低功耗、低成本、高性能的計(jì)算機(jī)寬范圍應(yīng)用提供一個(gè)單片解決方案。
MCP2510是由美國(guó)微芯科技有限公司(MicrochipTechnology Inc．)生產(chǎn)的一款帶SPI接口的CAN協(xié)議控制器，完全支持CAN總線V2．0A／B技術(shù)規(guī)范；能夠發(fā)送和接收標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展報(bào)文，通信速率最高可達(dá)1 Mb／s，同時(shí)具備驗(yàn)收過(guò)濾以及報(bào)文管理功能；通過(guò)SPI接口與MCU進(jìn)行通信，最高數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)5 Mb／s；包含3個(gè)發(fā)送緩沖器和2個(gè)接收緩沖器，還具有靈活的中斷管理能力。所有這些特點(diǎn)使得MCU對(duì)CAN總線的操作變得非常簡(jiǎn)單。PCA82C250是由Philips半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一款CAN收發(fā)器，是CAN協(xié)議控制器和物理傳輸線路之間的接口。它可以用高
達(dá)l Mb／s的位速率在2條有差動(dòng)電壓的總線電纜上傳輸數(shù)據(jù)。
1．2 設(shè)計(jì)原理
本文將CAN智能節(jié)點(diǎn)需要實(shí)現(xiàn)的功能統(tǒng)稱(chēng)為功能模塊。由于AT91RM9200處理器具有豐富的系統(tǒng)與應(yīng)用外設(shè)及標(biāo)準(zhǔn)的接口，因此根據(jù)應(yīng)用的需要很容易就可實(shí)現(xiàn)功能模塊的擴(kuò)展。本文著重說(shuō)明AT91RM9200處理器如何實(shí)現(xiàn)CAN總線的擴(kuò)展。
AT91RM9200處理器提供4個(gè)SPI接口。其中MOSI(主機(jī)輸出從機(jī)輸入)、MISO(主機(jī)輸入從機(jī)輸出)、SPCK(串行時(shí)鐘)3個(gè)引腳信號(hào)由4個(gè)SPI接口共用；而4個(gè)片選信號(hào)NPCSO，NPCSl，NPCS2，NPCS3則用于分別選通4個(gè)SPI接口。而CAN控制器MCP2510的SPI接口引腳定義：SI(數(shù)據(jù)輸入)、SO(數(shù)據(jù)輸出)、SCK(時(shí)鐘輸入)、CS(片選輸入)。該設(shè)計(jì)將AT91RM9200第二個(gè)SPI接口與MCP2510的SPI接口相連(MOSI←→SI，MIS0←→SO，SPCK←→SCK，NPCSl←→CS)，從而建立了它們之間通信的橋梁。同時(shí)將MCP2510芯片的中斷輸出引腳INT與AT91RM9200芯片的中斷輸入引腳IRQ5相連，從而可將MCP2510芯片產(chǎn)生的中斷(包括發(fā)送、接收、報(bào)文錯(cuò)誤、總線活動(dòng)喚醒、錯(cuò)誤等中斷)事件通知AT91RM9200處理器，讓其作出相應(yīng)的處理。
評(píng)論