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基于SHARC DSP與SJA1000的CAN總線接口設(shè)計

作者: 時間:2012-02-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
  引言

  當前,有一些微處理器將CAN控制器嵌入到系統(tǒng)之中,但是仍有大量人們比較熟悉的微處理器并不帶有CAN控制器。采用微處理器和CAN控制器組合的設(shè)計成為必要,而且,CAN控制器具有完成通信協(xié)議所要求的全部必要功能,因此,CAN控制器與其它微處理器的接口設(shè)計成為設(shè)計系統(tǒng)的首要工作。本文重點介紹以 為核心的、基于接口設(shè)計。

  簡介

  是一種獨立的CAN控制器,用于移動目標和一般工業(yè)環(huán)境中的控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)。它是Philips公司早期CAN控制器PCA82C200(Basic CAN)的替代品,而且增加了一種新的工作模式(PeliCAN),這種模式支持具有很多新功能的CAN2.0B協(xié)議。

  SJA1000與微處理器的接口主要由8根數(shù)據(jù)和地址分時復(fù)用線完成:AD0~AD7、ALE/AS、、/E、、、MODE和,其中MODE為接口方式選擇信號,可設(shè)置成Intel方式或Motorola方式。兩者的區(qū)別在于:Intel模式下,處理器對SJA1000寫時,用、作為讀、寫數(shù)據(jù)信號,ALE下降沿鎖存地址(此時地址信號要保證基本的建立保持時間),僅在讀、寫數(shù)據(jù)時為低;Motorola模式下,讀、寫信號用區(qū)分(高電平讀、低電平寫),用/E選通數(shù)據(jù)(下降沿鎖存),AS和CS類似于Intel的ALE和。目前流行的MCS51/96系列單片機提供了方便快捷的直接Intel方式接口,出于普遍性的考慮,本文以下的接口設(shè)計都是基于Intel模式的。

  的接口信號和時序

  與早期的處理器不同,芯片的片外引腳都采用地址線和數(shù)據(jù)線分離的設(shè)計方法,不再使用地址數(shù)據(jù)分時復(fù)用線,也沒有ALE信號,這樣就給CAN控制器與DSP的接口帶來一定困難,且不同的DSP外部引腳和時序也略有區(qū)別。要設(shè)計CAN控制器與DSP的接口,首先必須比較DSP與CAN控制器的時序。

  本文選用的DSP為ADSP21062,主頻為40MHz,單周期(零等待)訪問存儲器時,要求存儲器的響應(yīng)(讀或?qū)?周期小于17ns,但許多存儲器或外設(shè)的響應(yīng)速度沒有這么快,于是就要通過加等待來延長訪問時間。ADSP2106x支持兩種等待方式,即內(nèi)等待(軟等待)和外等待(硬等待)。

  SJA1000和CAN總線的連接

  選擇82C250作為收發(fā)器,選擇6N137高速光電隔離器實現(xiàn)系統(tǒng)和CAN總線的隔離。其連接方法如圖1所示。這種設(shè)計既能做好電氣隔離,又能保證數(shù)據(jù)的傳輸速度。

SJA1000和CAN總線的連接

圖1 SJA1000和CAN總線的連接

  CAN控制器與DSP的接口設(shè)計方法

  SJA1000的數(shù)據(jù)和地址信號為分時復(fù)用,而DSP為數(shù)據(jù)、地址信號分離的結(jié)構(gòu),而且DSP不提供ALE信號,設(shè)計的關(guān)鍵就是DSP要把SJA1000的地址當成數(shù)據(jù)寫入并同時產(chǎn)生ALE信號。分析讀寫信號所要求的最短有效時間,由于讀低電平到數(shù)據(jù)有效的時間最長為50ns,所以要保證讀信號有效時間至少50ns,ADSP21062在用2個軟等待時,其低電平時間為62.5ns(25ns/2+2×25ns),剛好能滿足要求。

  ADSP21062和SJA1000接口的簡化設(shè)計

  在外圍設(shè)備連接不多的情況下,接口電路可以使用幾個邏輯門實現(xiàn)。由于訪問外部數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)總線的低16位未用,所以使用的數(shù)據(jù)線從DATA16起始。當Flag1=1時,SJA1000的WR始終為1,其ALE為DSP的WR的反向,當DSP把地址當成數(shù)據(jù)寫入SJA1000時,低電平DSP的WR信號會轉(zhuǎn)換成高電平的ALE,并在ALE的下降沿把數(shù)據(jù)鎖存。當Flag1=0時,ALE始終為0,無地址鎖存操作。SJA1000的WR直接受DSP的WR信號控制。由Flag2直接控制CS。其連接如圖2所示?!?/P>


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