基于LF2407型DSP內嵌eCAN模塊的檢測程序設計

1 引言

LF2407型數字信號處理器(DSP)以其處理能力強(30 MI/s)，外設功能模塊集成度高及存儲器容量大等特點廣泛應用于數字化控制與通信領域。筆者以某車載武器系統(tǒng)的前期預研為背景，討論了該處理器內嵌模塊eCAN的檢測功能及其軟硬件實現過程。

2 檢測系統(tǒng)的功能與硬件構成

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，數據長度為0—8字節(jié)；(3)當發(fā)送時出錯或仲裁過程中數據丟失時，該控制器具有自動重發(fā)功能；(4)能夠通過軟件編程實現自檢測功能。

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存空間的分配如圖1所示，其中，7200H7230H所在RAM區(qū)域為6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。當引腳配置為mc方式,則007FFF這段空間由片內Flash提供,代碼程序要放在片內F1ash中,就必須用燒寫操作完成。一般說來,前者適用于在線調試的開發(fā)方式：對于已經定型的軟件代碼，當要脫機運行時用后者較為方便。筆者選用外擴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型電路的內存區(qū)域一分二，分別用作外擴的程序空間與數據空間。

如圖2所示，PCA82C250為總線驅動器．是LF2407內嵌CAN控制器與特殊總線之間所需要的接口電路，實現對總線的差動發(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引腳應通過阻值為120Ω的終端匹配電阻器相連接。

在項目開發(fā)過程中，筆者使用帶ISA接口的仿真器驅動板．盡管不需要驅動程序．但還是要安裝SetupC2XX．exe文件．否則在Code Composer集成開發(fā)環(huán)境內會出現調試困難。

3 軟件編程

3．1 配置存儲器

因為設計硬件時采用的是外擴存儲器的方式。所以為了正確地加載輸出文件．必須對CY7C1021作引導配置。具體說來就是修改initgel文件中的 StartUp函數(該函數在系統(tǒng)默認狀態(tài)下為空函數。一般說來,每次進人Cede Composer集成開發(fā)環(huán)境時,它都會被調用。對于硬件系統(tǒng)的初始化代碼經常放置于其內)。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

相應的操作步驟如下：

(1)設置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)設置CANBCR2和CANBCRl寄存器以確定波特率、同步跳轉寬度及采樣次數等
(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協議構成的總線通信系統(tǒng)，節(jié)點之間的波特率誤差容限要求相當高。與RS232串行通信方式相比．因為其幀長遠大于后者,考慮到累加效應的影響，即便是很小的波特率誤差也會使數據交換失敗。波特率r的相關計算公式為：

r=-{fcLK／(Brp+1)}／(TSEG1+1)+(TSEG2+1)+1 (1)

其中，Brp為預分頻系數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據值*/
(*CANMSGID3H)=0x7fff;
(*CANMSGID3L)=Oxffff；
(*CANMSGCTRL3)=Ox0008；
/*此處用于添加發(fā)送郵箱的初始數據值*／
(*CANMCR)=0x04C0；
(*CANMDER)=0x004c；

3．4 信息的發(fā)送

數據寫到發(fā)送郵箱的數據區(qū)后．如果相應的發(fā)送請求位使能．則信息幀被發(fā)送到總線網絡上，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)設置CANMCR寄存器中的郵箱使能位為1，即MEN=I；
(3)設置CANTCR寄存器中的發(fā)送請求位為1，即TSRN=I； ·
(4)等待發(fā)送應答信號TAN或發(fā)送中斷標志位MIFN置位：
(5)清除發(fā)送中斷標志位和發(fā)送應答位，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

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)設置局部屏蔽寄存器；
(2)確定接收郵箱的標識符和控制寄存器；
(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,以清除接收中斷標志位和接收信息懸掛位．為下一次接收作準備。

相應中斷服務子程序如下：

void CANMBXISRfvoid)／／mailbox2接收中斷服務子程序
{
(*CANMDER)=Ox0040；
(*CANMCR)=Ox0143；
(*CANMBX3A)=(*CANMBX2A)+Ox0012；
(*CANMBX3B)=(*CANMBX2B)+0x0034；
(*CANMBX3C)=(*CANMBX2C)+Ox0056；
(*CANMBX3D)：(*CANMBX2D)+0x0078；
(*ANMCR)=Ox04C0：
(*CANMDER)=0x004o；
(*CANRCR)=Ox0040；//復住RMP2和。MIF2
}

3．6 檢測結果

檢測結果如圖4所示，將放置郵箱數據的內存區(qū)域(0x7214～Ox721f)相應單元作差后的值與程序設計中的代碼偏移量進行比較,可知郵箱2與其他部分都能正常工作,而且ID標識符與屏蔽設置正確,否則內存區(qū)域就接收不到相關數據。

4 結束語

借助于實驗室調試成功的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總線數據交換節(jié)點(如PCI04與SJAl000T型獨立CAN控制器等器件構成的通信系統(tǒng))就可以形成“點對點”通信模式。因為檢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,所以在工程項目的前期開發(fā)過程中。檢測程序是具有實際意義的。