基于DSP和CAN總線的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)

TMS320LF2407A內(nèi)帶CAN控制器，使整個(gè)電路的外圍設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化，可靠性也得到提高。考慮到CAN 總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俾屎涂垢蓴_性，CAN通信方案做了如下幾方面設(shè)計(jì)：DSP的CANRX和CANTX先通過(guò)74LVC04A進(jìn)行3.3V與5V的電平匹配，然后再通過(guò)高速光隔TLP113與TJA1050連接，實(shí)現(xiàn)了總線的電氣隔離；采用了TJA1050作為驅(qū)動(dòng)器代替以往的82C250，TJA1050的優(yōu)點(diǎn)是完全符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)；高速率最高達(dá)1 Mbit/s；電磁抗干擾性能好；不上電的節(jié)點(diǎn)不會(huì)對(duì)總線造成擾動(dòng)；輸出驅(qū)動(dòng)器受到溫度保護(hù)；至少可以連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。數(shù)字電源VCC和GND是用小功率隔離模塊DC/DC進(jìn)行一次隔離后得到的。增加了通信的抗干擾能力。CAN通信接口電路如圖4所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的軟件在CCS2000的開(kāi)發(fā)環(huán)境下編輯、調(diào)試的，采用C2000 DSP匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言混合編程。軟件采用模塊化的開(kāi)發(fā)思想使得模塊的調(diào)用簡(jiǎn)潔方便。與硬件兩部分相對(duì)應(yīng)，其軟件功能劃分為采樣和通信兩個(gè)環(huán)節(jié)。

3.1 采樣環(huán)節(jié)

ADS7864 含有兩個(gè)可以同時(shí)工作的12位A/D轉(zhuǎn)換器，其3個(gè)保持信號(hào)選擇輸入的多路開(kāi)關(guān)并且啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。這3個(gè)保持信號(hào)同時(shí)有效就可以同時(shí)保持6路輸入信號(hào)，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)分別存放在6個(gè)寄存器中。ADS7864的BUSY端接到DSP 的XINT1端，ADS7864把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)，DSPC相應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，讀取數(shù)據(jù)。一次讀到16位信息，其中DB15表明數(shù)據(jù)的有效性（高電平有效），DB14，DB13，DB12表示哪個(gè)通道，DB11~DB00為該通道的轉(zhuǎn)換的結(jié)果。地址/模式信號(hào)（A0，A1，A2）選擇數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)的方式，本系統(tǒng)設(shè)置為全“1”，即采用先入先出方式。根據(jù)電路編寫程序，程序流程圖如圖5所示。

圖4 CAN通信接口電路

圖5 采樣模塊程序流程圖

3.2 通信環(huán)節(jié)

在使用CAN控制器之前首先必須對(duì)它的內(nèi)部寄存器進(jìn)行初始化設(shè)置。包括相關(guān)I/O口、位定時(shí)器以及郵箱的相關(guān)設(shè)置。第1步即為正確配置兩個(gè)引腳CANTX和CANRX，因?yàn)檫@兩個(gè)I/O口均為復(fù)用口。第2步初始化位定時(shí)器：位定時(shí)器主要由BCR1和BCR2這兩個(gè)寄存器組成，包括CAN控制器的通訊波特率、同步跳轉(zhuǎn)寬度、采樣次數(shù)和重同步方式。第3步初始化郵箱：郵箱初始化主要是設(shè)置郵箱的標(biāo)識(shí)符、控制域以及對(duì)相應(yīng)的郵箱賦初值。以下是寄存器初始化的部分原代碼：

* MCRB= * MCRB|0X0C0；設(shè)置IOPC6和IOPC7為CANNRX，CANTX

* CANIFR=0XFFFF；清除全部CAN中斷標(biāo)志

* CANLAM1H=0X601F；設(shè)置郵箱2屏蔽ID寄存器

* CANLAM1L=0XFFFF；

* CANMCR=0X1000； 配置主控制寄存器改變請(qǐng)求

while( * CANGSR0X0010==0 )continue;等待允許對(duì)配置寄存器進(jìn)行寫操作

* CANBCR2=0X03;設(shè)置波特率

* CANBCR1=0X05E;

* CANMCR= * CANMCRam

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