基于TMS320F28335的CAN和以太網(wǎng)接口設(shè)計

0 引言

工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備復雜化，單一的串行通信使系統(tǒng)越來越復雜，總線控制也成為控制系統(tǒng)的主流，而CAN總線以其高速率，高抗干擾性成為最有前途的總線之一。基于以太網(wǎng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)據(jù)傳輸率高，可靠性好，易維護，可遠程傳輸?shù)葍?yōu)點。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及與推廣，以太網(wǎng)通信速率的提高，交換技術(shù)的發(fā)展，使得它受到了全球的擁護和軟硬件的支持，因此，基于以太網(wǎng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。本文通過主流控制器TMS320F28335在已有豐富外設(shè)的基礎(chǔ)上，擴展了CAN總線和以太網(wǎng)接口，具有重要的工程價值。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

TMS320F28335型單精度浮點DSP主頻可達150 MHz，內(nèi)核電壓1.9 V，I/O電壓3.3 V;片上帶有256 KB的16位FLASH和34 KB的16位SAR AM，并有128位安全密碼鑰匙鎖，保護FLASH防止固件反向工程。片上通信端口豐富，集成有3個SCI串口輸出通道，并帶有16 B的FIFO，2個多通道McBSP串口，2個增強型CAN，1個SPI總線。還帶有16通道的12位A/D轉(zhuǎn)換器等資源口(具體原理圖限于篇幅只畫CAN和以太網(wǎng)部分)。

CAN驅(qū)動器選用TI公司的SN65HVD230，供電電壓為3.3 V，CAN接口部分原理圖如圖1所示。

以太網(wǎng)控制器選用Realtek公司的RTL8019AS，其具有集成度高，支持全雙工通信，與NE2000相兼容等特性，具有廣泛應(yīng)用場合。以太網(wǎng)接口部分原理圖如圖2所示。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

本文中的軟件設(shè)計主要包括三個部分：CAN驅(qū)動通信程序，RTL8019AS驅(qū)動程序和以太網(wǎng)協(xié)議棧移植。程序的編寫在DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS 3.3下完成。

2.1 CAN總線驅(qū)動

2.1.1 初始化

CAN模塊使用前必須初始化，初始化需要完成的主要工作有：引腳配置;郵箱配置;波特率配置;中段功能設(shè)置。限于篇幅，初始化程序從略。

2.1.2 CAN發(fā)送

本文采用郵箱0進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，郵箱0的ID在初始化函數(shù)中已設(shè)置(程序解釋以注釋的形式給出，下文同)：

2.1.3 CAN接收

為保證數(shù)據(jù)能及時接收，像其他串行通信一樣，接收一般在中斷中完成：

實際工作中通過PCCAN軟件觀察到的CAN發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，如圖3所示。