LF2407型DSP內(nèi)嵌eCAN模塊的檢測程序設(shè)計(jì)
摘 要:以TI公司LF2407型DSP控制器為對象,介紹基于CAN 2.0B總線協(xié)議的外設(shè)通信模塊e-CAN檢測程序設(shè)計(jì),給出硬件系統(tǒng)的構(gòu)成框圖及軟件實(shí)現(xiàn)過程的相關(guān)代碼。實(shí)驗(yàn)室調(diào)試表明,該程序可以用來判定ID標(biāo)識符與屏蔽碼的正確與否以及郵箱的工作狀況,同時能夠減少項(xiàng)目早期研究過程中對硬件模塊的需求。
關(guān)鍵詞:CAN總線通信:DSP程序設(shè)計(jì);CAN控制器自檢;數(shù)字信號處理器
1 引言
LF2407型數(shù)字信號處理器(DSP)以其處理能力強(qiáng)(30 MI/s),外設(shè)功能模塊集成度高及存儲器容量大等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于數(shù)字化控制與通信領(lǐng)域。筆者以某車載武器系統(tǒng)的前期預(yù)研為背景,討論了該處理器內(nèi)嵌模塊eCAN的檢測功能及其軟硬件實(shí)現(xiàn)過程。
2 檢測系統(tǒng)的功能與硬件構(gòu)成
2.1 eCAN控制模塊
該控制器是一個16 bit的外圍器件,其特性有:(1)完全支持CAN2.0B協(xié)議;(2)具有6個郵箱,其中mailbox2與mailtiox3可按工程需求配置為接收或發(fā)送郵箱,數(shù)據(jù)長度為0―8字節(jié);(3)當(dāng)發(fā)送時出錯或仲裁過程中數(shù)據(jù)丟失時,該控制器具有自動重發(fā)功能;(4)能夠通過軟件編程實(shí)現(xiàn)自檢測功能。
對eCAN模塊的操作分為對控制,狀態(tài)寄存器的訪問以及對郵箱RAM的讀寫三個部分。這些寄存器與郵箱在內(nèi)存空間的分配如圖1所示,其中,7200H~7230H所在RAM區(qū)域?yàn)?個郵箱的分布地址。
2.2 硬件電路的連接
對于LF2407型處理器而言,如果源代碼編譯后放在程序區(qū)0x0000地址開始的空間.當(dāng)引腳nap/mc配置為mp方式時.則00~7FFF下空間被映射到外部存儲器,此時必須在DSP外有相應(yīng)的存儲器方可正常加載,否則就會一直提示“Data verificationfailed at address Ox0.P1ease verify target memory andmempry map”的信息。當(dāng)引腳配置為mc方式,則00~7FFF這段空間由片內(nèi)Flash提供,代碼程序要放在片內(nèi)F1ash中,就必須用燒寫操作完成。一般說來,前者適用于在線調(diào)試的開發(fā)方式:對于已經(jīng)定型的軟件代碼,當(dāng)要脫機(jī)運(yùn)行時用后者較為方便。筆者選用外擴(kuò)存儲器的方式來完成*.out文件的加載.其中74陽8器件的功用是將CY7C1021型電路的內(nèi)存區(qū)域一分二,分別用作外擴(kuò)的程序空間與數(shù)據(jù)空間。
如圖2所示,PCA82C250為總線驅(qū)動器.是LF2407內(nèi)嵌CAN控制器與特殊總線之間所需要的接口電路,實(shí)現(xiàn)對總線的差動發(fā)送與接收能力。在硬件連接時要注意將RS引腳接地使PCA82C250處于高速模式下,而且為完成檢測功能,CANH引腳和CANL引腳應(yīng)通過阻值為120Ω的終端匹配電阻器相連接。
在項(xiàng)目開發(fā)過程中,筆者使用帶ISA接口的仿真器驅(qū)動板.盡管不需要驅(qū)動程序.但還是要安裝SetupC2XX.exe文件.否則在Code Composer集成開發(fā)環(huán)境內(nèi)會出現(xiàn)調(diào)試?yán)щy。
3 軟件編程
3.1 配置存儲器
因?yàn)樵O(shè)計(jì)硬件時采用的是外擴(kuò)存儲器的方式。所以為了正確地加載輸出文件.必須對CY7C1021作引導(dǎo)配置。具體說來就是修改initgel文件中的StartUp函數(shù)(該函數(shù)在系統(tǒng)默認(rèn)狀態(tài)下為空函數(shù)。一般說來,每次進(jìn)人Cede Composer集成開發(fā)環(huán)境時,它都會被調(diào)用。對于硬件系統(tǒng)的初始化代碼經(jīng)常放置于其內(nèi))。下面給出主要的代碼語句:
StartUp0
{
GEL_MapReset0;
GEL_MapAdd(0x0000,0,0x7fff,1,1);
GEL_MapAdd(0x8000,0,0xT000,1,1);
GEL_MapAdd(0x0000,1,0x10000,l,1);
GEL_MapAdd(0xffff,2,1,1,1);
GEL_MapOnO;
GEL_MemoryFill(0xffff,2,l,Ox40);
*(volatile unsigned int*)SCSRI=0x0200;
*(volatile unsigned int*)SCSR2=0x000C;
*(volatile unsigned int*)WDNTR=Ox006f;
*(volatile unsigned int*)WDKEY=0x055;
*(volatile unsigned int*)WDKEY=Ox0AA;
}
如果需要開發(fā)相應(yīng)的Flash燒寫子程序.可以參考此部分的格式完成。
3.2 系統(tǒng)初始化或重新配置位定時器
相應(yīng)的操作步驟如下:
(1)設(shè)置CANMCR寄存器中的改變配置請求位為1,即CCR=I:
(2)判斷CANGSR寄存器中的改變配置使能位是否為1,即CCE是否為l:
(3)設(shè)置CANBCR2和CANBCRl寄存器以確定波特率、同步跳轉(zhuǎn)寬度及采樣次數(shù)等
(4)清CANMCR寄存器中的改變配置請求位為0.即CCR=0
(5)判斷CANGSR寄存器中的改變配置使能位是否為0,即CCE是否為0;
(6)配置完成進(jìn)入正常工作模式。主要程序代碼如下:
(*MCRB)=(*MCRB)10x00c0;
(
(*CANIFR)=0xffff;
(*CANLAMlH)=0x7fff
(*CANLAMlL)=Oxffff;
(*CANMCR)=Oxl040;
while(((*CANGSR)Ox0010)==0);//CCR如果不等于1則進(jìn)行軟件等待狀態(tài)
(*CANBCR2)=Ox0002;
(*CANBCRl)=0x0023; //BaudRate=500 kb/s
(*CANMC R)=(*CANMCR)0xefff;
while(((*CANGSR)0x0010)==I);
按CAN2.0B協(xié)議構(gòu)成的總線通信系統(tǒng),節(jié)點(diǎn)之間的波特率誤差容限要求相當(dāng)高。與RS232串行通信方式相比.因?yàn)槠鋷L遠(yuǎn)大于后者,考慮到累加效應(yīng)的影響,即便是很小的波特率誤差也會使數(shù)據(jù)交換失敗。波特率r的相關(guān)計(jì)算公式為:
r=-{fcLK/(Brp+1)}/(TSEG1+1)+(TSEG2+1)+1 (1)
其中,Brp為預(yù)分頻系數(shù)fCLK為LF2407的工作頻率,其值是外部晶振體振蕩器頻率與鎖相環(huán)倍頻或分頻系數(shù)之積,時間段TSEG1與TSEG2在位配置寄存器BCR2中定義。本系統(tǒng)中晶體振蕩器頻率為15MHz,鎖相環(huán)倍頻系數(shù)為l,那么r=(15 MHz/3)/{(4+1)+(3+1)+1),即0.5 MHz。
3.3 郵箱的初始化
相關(guān)的流程如圖3所示。
部分代碼如下:
(*CANMDER)=0x0040; //將郵箱2配置為接收、
郵箱3為發(fā)送
(*CANMC R1=0x0140;
(*CANMSGID2H)=0x7fff;
(*CANMSGID2L)=0xffff;
(*CANMSGCTRL2)=0x0008;
/*此處用于添加接收郵箱的初始數(shù)據(jù)值*/
(*CANMSGID3H)=0x7fff;
(*CANMSGID3L)=Oxffff;
(*CANMSGCTRL3)=Ox0008;
/*此處用于添加發(fā)送郵箱的初始數(shù)據(jù)值*/
(*CANMCR)=0x04C0;
(*CANMDER)=0x004c;
3.4 信息的發(fā)送
數(shù)據(jù)寫到發(fā)送郵箱的數(shù)據(jù)區(qū)后.如果相應(yīng)的發(fā)送請求位使能.則信息幀被發(fā)送到總線網(wǎng)絡(luò)上,整個過程以查詢的方式完成。
具體的操作步驟如下:
(1)初始化發(fā)送郵箱;
(2)設(shè)置CANMCR寄存器中的郵箱使能位為1,即MEN=I;
(3)設(shè)置CANTCR寄存器中的發(fā)送請求位為1,即TSRN=I;
(4)等待發(fā)送應(yīng)答信號TAN或發(fā)送中斷標(biāo)志位MIFN置位:
(5)清除發(fā)送中斷標(biāo)志位和發(fā)送應(yīng)答位,即向TAN位寫1即可。
程序代碼如下:
(*CANTCR)=0x0020;
while(((*CANTC R)Ox2000)==o);
*CANTCR)=0x2000;
delay(2); //軟件延時子函數(shù)
3.5 信息的接收
接收過程以中斷的方式完成。具體的操作步驟如下:
(1)設(shè)置局部屏蔽寄存器;
(2)確定接收郵箱的標(biāo)識符和控制寄存器;
(3)等待接收信息懸掛位RMPN或接收中斷標(biāo)志位MIFN置位:
(4)向RCR寄存器中的接收信息懸掛位RMPN寫1,以清除接收中斷標(biāo)志位和接收信息懸掛位.為下一次接收作準(zhǔn)備。
相應(yīng)中斷服務(wù)子程序如下:
void CANMBXISRfvoid)//mailbox2接收中斷服務(wù)子程序
{
(*CANMDER)=Ox0040;
(*CANMCR)=Ox0143;
(*CANMBX3A)=(*CANMBX2A)+Ox0012;
(*CANMBX3B)=(*CANMBX2B)+0x0034;
(*CANMBX3C)=(*CANMBX2C)+Ox0056;
(*CANMBX3D):(*CANMBX2D)+0x0078;
(*ANMCR)=Ox04C0:
(*CANMDER)=0x004o;
(*CANRCR)=Ox0040;//復(fù)住RMP2和。MIF2
}
3.6 檢測結(jié)果
檢測結(jié)果如圖4所示,將放置郵箱數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)域(0x7214~Ox721f)相應(yīng)單元作差后的值與程序設(shè)計(jì)中的代碼偏移量進(jìn)行比較,可知郵箱2與其他部分都能正常工作,而且ID標(biāo)識符與屏蔽設(shè)置正確,否則內(nèi)存區(qū)域就接收不到相關(guān)數(shù)據(jù)。
4 結(jié)束語
借助于實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功的eCAN檢測程序,只要將CANMCR寄存器的STM位從“0”置換為“1”就可以使LF2407退出自收/發(fā)狀態(tài)。如果再配以某個CAN總線數(shù)據(jù)交換節(jié)點(diǎn)(如PCI04與SJAl000T型獨(dú)立CAN控制器等器件構(gòu)成的通信系統(tǒng))就可以形成“點(diǎn)對點(diǎn)”通信模式。因?yàn)闄z測模式與正常的通信狀態(tài)幾乎沒有區(qū)別,而且前者對硬件要求相對較低,所以在工程項(xiàng)目的前期開發(fā)過程中。檢測程序是具有實(shí)際意義的。
評論