用PIC18F458的CAN模塊實現(xiàn)CAN總線通訊

　　CAN(Controller Area Network)即控制器區(qū)域網(wǎng)，是一種主要用于各種設(shè)備監(jiān)測及控制的網(wǎng)絡(luò)。CAN 具有獨特的設(shè)計思想， 良好的功能特征和極高的可靠性，現(xiàn)場抗干擾能力強。其在國內(nèi)外工業(yè)控制領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛應(yīng)用， 成為最有發(fā)展前途的現(xiàn)場總線之一。

　　美國微芯公司的PIC18F458 單片機集成了CAN 通信接口，執(zhí)行Bosch 公司的CAN2.0A/B 協(xié)議。它能支持CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0B 協(xié)議的舊版本和CAN2.0B現(xiàn)行版本。使用PIC18F458 單片機的嵌入式系統(tǒng)， 可以很方便的利用CAN 總線與外界進行數(shù)據(jù)交換。它的優(yōu)點是電路接口比較簡單，只需很少的外圍電路就可實現(xiàn)CAN 通信， 受硬件限制比較少;軟件編程容易實現(xiàn)所需功能， 只需對相關(guān)寄存器進行正確設(shè)置即可。

　　1 硬件接口電路

　　PIC18F458 與CAN 驅(qū)動芯片PCA82C250T 的接口電路如圖1 所示。PCA82C250T 是驅(qū)動CAN 控制器和物理總線間的接口， 提供對總線的差動發(fā)送和接收功能。電阻R 作為CAN 終端的匹配電阻;電感L 起濾波作用。

　　2 CAN 控制器的操作

　　2.1 初始化CAN 控制

　　在使用CAN 之前， 必須對它的一些內(nèi)部寄存器進行設(shè)置， 如CAN 控制寄存器CANCON 、波特率寄存器BRGCONx 的設(shè)置以及對郵箱進行初始化。

　　波特率寄存器BRGCONx(x=1，2， 3)決定了CAN 控制器的波特率、采樣次數(shù)、同步跳轉(zhuǎn)寬度和重同步方式，對波特率寄存器的配置步驟如下：

　　設(shè)置CANCON 寄存器中的C A N 操作方式請求位為1xx，即REQOP=1xx;

　　判斷CANSTAT 寄存器中的操作方式狀態(tài)位是否為100，即OPMODE 是否為100，如OPMODE=100 則進入下一步;

　　設(shè)置BRGCONx(x=1，2，3)寄存器，即配置正確的波特率， 同步跳轉(zhuǎn)寬度、采樣次數(shù)和重同步方式;

　　設(shè)置發(fā)送郵箱和接收郵箱的標(biāo)識符、郵箱數(shù)據(jù)長度、屏蔽寄存器、濾波寄存器以及初始化郵箱的數(shù)據(jù)區(qū);

　　設(shè)置CANCON 寄存器中的CAN 操作方式請求位為000，即REQOP=000，使CAN 模塊進入正常工作方式;

　　判斷CANSTAT 寄存器中的操作方式狀態(tài)位是否為000，即OPMODE 是否為000，如OPMODE=000 則進入下一步;

　　寄存器配置和郵箱初始化完成后，進入正常工作方式。

　　初始化流程圖如圖2 所示。

2.2 信息的發(fā)送

　　PIC18F458 有3 個發(fā)送郵箱緩沖器，每一個發(fā)送緩沖器的數(shù)據(jù)長度可以設(shè)置為1 ~ 8 個字節(jié)長度， 信息發(fā)送的具體步驟如下：

　?、?初始化發(fā)送郵箱;

　?、?設(shè)置相應(yīng)的發(fā)送請求位為1 ，即TXBxCON bits.TXREQ=1(x=1，2，3);

　?、?若CAN 總線允許發(fā)送， 則啟動最高優(yōu)先級信息的發(fā)送;

　?、?若發(fā)送成功，則TXREQ 被清零，TXBxIF 被置1，如果中斷被使能， 則會產(chǎn)生中斷;

　?、?若信息發(fā)送失敗，則TXREQ 保持為1 ，并置位相應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志。

　　2.3 信息的接收

　　PIC18F458 有2 個具有多重接收濾波器的完全接收緩沖器和1 個單獨信息組合的緩沖器。接收郵箱初始化時，要設(shè)置其標(biāo)識符及相關(guān)的屏蔽寄存器、接收優(yōu)先級等。

　　MAB 寄存器接收所有來自總線的下一條信息，RXB0 和RXB1 則接收來自協(xié)議驅(qū)動的完整信息。MAB 接收所有信息， 但是只有滿足過濾條件的信息才被傳送到RXBx 中。

　　3 軟件設(shè)計

　　下面的程序例程實現(xiàn)的是發(fā)送緩沖器0 向接收緩沖器0 發(fā)送數(shù)據(jù)的自測試模式， 其中接收采用中斷方式，發(fā)送采用查詢方式。該程序?qū)崿F(xiàn)了PIC18F458 單片機CAN 模塊的最小程序， 經(jīng)過適當(dāng)修改即可用于實際工程程序中， 并在實現(xiàn)工程中驗證了它的正確性。

　　#include

　　int CAN_FLAG;

　　voidiNItcan(){

　　TRISB=(TRISB|0X08)&0XFB;

　　CANCON=0X80;

　　while(CANSTAT&0X80==0)continue;

　　BRGCON1=0X01;

　　BRGCON2=0X90;

　　BRGCON3=0X42;

　　TXB0CON=0X03;

　　TXB0SIDH=0XFF;

　　TXB0SIDL=0XE0;

　　TXB0DLC=0X08;

　　TXB0D0=0X00;

　　TXB0D1=0X01;

　　TXB0D2=0X02;

　　TXB0D3=0X03;

　　TXB0D4=0X04;

　　TXB0D5=0X05;

　　TXB0D6=0X06;

　　TXB0D7=0X07;

　　RXB0SIDH=0XFF;

　　RXB0SIDL=0XE0;

　　RXB0CON=0X20;

　　RXB0DLC=0X08;

　　RXB0D0=0X00;

　　RXB0D1=0X00;

　　RXB0D2=0X00;

　　RXB0D3=0X00;

　　RXB0D4=0X00;

　　RXB0D5=0X00;

　　RXB0D6=0X00;

　　RXB0D7=0X00;

　　RXF0SIDH=0XFF;

　　RXF0SIDL=0XE0;

　　RXM0SIDH=0X00;

　　RXM0SIDL=0X00;

　　CANCON=0X40;

　　while(CANSTAT&0X40==0)continue;

　　PIR3=0X00;

　　PIE3=0X01;

　　IPR3=0X01;

　　}

　　#pragma interrupt can_isr

　　#pragma CODe low_ISR=0x18

　　void low_ISR() {

　　_asm

　　gotocan_isr

　　_endasm

　　}

　　#pragma code

　　voidcan_isr() {

　　if(PIR3bits.RXB0IF==1)CAN_FLAG=1;

　　PIR3bits.RXB0IF=0;

　　RXB0CONbits.RXFUL=0;

　　}

　　main(){

　　INTCON=0x00;

　　initcan();

　　W D T C O N = 0 ;

　　INTCON=0xc0;

　　while(1) {

　　TXB0CONbits.TXREQ=1;

　　while(PIR3bits.TXB0IF!=1)continue;

　　while(CAN_FLAG==0)continue;

　　CAN_FLAG=0;

　　TXB0CONbits.TXREQ=0;

　　TXB0D0=RXB0D0+1;

　　TXB0D1=RXB0D1+1;

　　TXB0D2=RXB0D2+1;

　　TXB0D3=RXB0D3+1;

　　TXB0D4=RXB0D4+1;

　　TXB0D5=RXB0D5+1;

　　TXB0D6=RXB0D6+1;

　　TXB0D7=RXB0D7+1;

　　}

　　}