利用E并行口實(shí)壩C機(jī)之間通信的CAN總線設(shè)計(jì)_第1頁
利用E并行口實(shí)壩C機(jī)之間通信的CAN總線設(shè)計(jì)_第2頁
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文檔簡介

利用EPP并行口實(shí)壩PC機(jī)之間通信的CAN總線設(shè)計(jì)摘要:文章簡要介紹了EPP并行口及CAN獨(dú)立控制器s3^1000。并深入研究PC對(duì)SJAl000的讀寫。根據(jù)讀寫時(shí)序的產(chǎn)生,設(shè)計(jì)了兩套硬件方案。同時(shí)。結(jié)合在實(shí)踐中遇到的問題,指出了一些在CAN總線協(xié)議使用上需要注意的地方。關(guān)鍵字:EPP并行口CAN總線SJAl000網(wǎng)絡(luò)適配卡l引言CAN(ControUerAreaNetwork)總線作為現(xiàn)場總線的一種,與其他總線相比可靠性高性價(jià)比合理。其主要特點(diǎn)有:(1)多主方式工作,非破壞性的基于優(yōu)先權(quán)的總線仲裁技術(shù);(2)借助接收濾波實(shí)現(xiàn)多地址的幀傳送;(3)短幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),受干擾率低;(4)發(fā)送期間丟失仲裁或由于出錯(cuò)而遭破壞的幀可自動(dòng)重發(fā);(5)對(duì)于嚴(yán)重錯(cuò)誤具有自動(dòng)關(guān)閉總線功能,使總線其他操作不受影響;(6)不關(guān)閉總線即可任意掛接或拆除節(jié)點(diǎn),增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性;(7)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,使各設(shè)備之間具有較好的互操作性、互換性和通用性等。正是由于CAN總線的這些優(yōu)良性能,目前已應(yīng)用于船舶制造、工業(yè)控制、建筑保安系統(tǒng)中,而且正成為許多領(lǐng)域的發(fā)展方向。2EPP并行口為了實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的快速、準(zhǔn)確傳輸,數(shù)據(jù)通信已經(jīng)成為自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串、并行口是PC機(jī)的基本部件之一,利用計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)串、并行口來作為PC機(jī)與CAN總線的通信接口,既方便又經(jīng)濟(jì)。但是由于串行通訊口的通訊效率較低,難以完成大量、實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù)傳輸工作,而傳統(tǒng)的SPP并行口只能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的單向傳輸,但高級(jí)并行接口(EPP)則可以進(jìn)行高速的雙向數(shù)據(jù)傳輸,是進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N理想選擇。2.1EPP概述增強(qiáng)型并行口EPP(EnhancedParallelPort)是一種與標(biāo)準(zhǔn)并行口SPP(StandardParallelPort)兼容的高性能的并行連接口。在實(shí)際應(yīng)用中,由于EPP并行口具有8位雙向數(shù)據(jù)端口、狀態(tài)端口和控制端口,因此,EPP可作為8位總線,靈活使用。EPP協(xié)議又極大地改善了PC機(jī)并行口的數(shù)據(jù)傳輸能力,使得并行口的數(shù)據(jù)傳輸速率可以很容易達(dá)到l一2Mbps。EPP協(xié)議定義了各種單/雙向信號(hào)以滿足各自的特殊需要。2.2EPP寄存器介紹EPP協(xié)議定義的信號(hào)分別對(duì)應(yīng)三個(gè)不同的寄存器,在PC機(jī)中,并行口l寄存器的基地址一般為378H,該地址包含讀入和讀出兩個(gè)寄存器的雙緩沖寄存器,對(duì)應(yīng)ADO…AD7雙向數(shù)據(jù)/地址端口;輸入操作EPP信號(hào)的定義及其描述表l表l列出了EPP信號(hào)的定義及其描述。同并行口引腳號(hào)躲EP生P腔信號(hào)碧數(shù)據(jù)方向吹定義雪l刊/買WRITE錫輸出凳低電平寫,高蜜電平讀咐2味—呀9鍋AD[需O地…止7]禮雙向重雙向數(shù)據(jù)/地收址線逝lO澤INTR正輸入奶外設(shè)中斷纏ll抬WAIT采輸入沾握手信號(hào)營12鉆用戶定義戀輸入坊按不同的外設(shè)唯自定義縱13酒用戶定義有輸入曬按不同的外設(shè)誰自定義股14共/儲(chǔ)DATAST毀B州輸出劫低電平有效,即表示正在進(jìn)行絮數(shù)據(jù)讀寫行15聰用戶定義沒輸入汽按不同的外設(shè)免自定義放16獸RESET浩輸出預(yù)低有效,外設(shè)員復(fù)位番17礦/喊ADDSTB侍輸出池低電平有效,悟表示正在進(jìn)行艇地址讀寫百1洲8納—莖25氏GND爸信號(hào)地注:①輸出,表示由計(jì)算機(jī)發(fā)向外設(shè);輸入,表示由外設(shè)發(fā)向計(jì)算機(jī)。遍②豪加因“忌/捉”供表示信號(hào)低電齒平有效。伐EP特P禾寄存器定義燦表冤2鐮378H別AD7進(jìn)AD6售AD4紡AD4桑AD3某AD2花ADl投ADO筒379H排WAllr仰INTR貫自定義絲自定義隸自定義拍無定義更無定義懂無定義載37AH勸無定義贊無定義睡READE紋NABLE子IRQEN利BALE傷/擊ADDSTB摸/寨BESTE綠/恒DATA斥/write癥時(shí)使用輸些入寄存器,輸帆出操作時(shí)使用痕輸出寄存器。絨單向狀態(tài)端口麥和單向控制端壯口的寄存器地碌址分別遺為趁379那H勢和隔37A部H套,其定義見慕表燦2釋。這三個(gè)寄存否器是與標(biāo)準(zhǔn)并土行己口月SP佛P趴兼容的,但實(shí)太際上除了這三守個(gè)寄存器之外鄉(xiāng),具EP藥P午還定義了其它腿幾個(gè)寄存器。貌兼幸EP示P載不需要從主機(jī)昌送來的信號(hào)就際能執(zhí)行數(shù)據(jù)交匆換。當(dāng)主機(jī)把顫數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)炕緩沖區(qū)時(shí),總練線自動(dòng)產(chǎn)生數(shù)貢據(jù)選通信號(hào)。所同樣,從端口洲讀人數(shù)據(jù)時(shí)也先是自動(dòng)產(chǎn)生數(shù)燙據(jù)選通信號(hào)來裝表示系統(tǒng)正準(zhǔn)蔬備接收下一批濫數(shù)據(jù)。掃3CA熟N汪獨(dú)立控制時(shí)器部SJAl00北0飯sJAl00抖0嘆是一種獨(dú)立控村制器,主要用劣于移動(dòng)目標(biāo)和鉆一般工業(yè)環(huán)境獄中的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)便控剝制婦(CAN裳)定,妹是壞Philip欣s西半導(dǎo)似體怖PCA火82C臺(tái)200CA潑N蔽控制招器啟(Basie腦CAN篩)亦的替代產(chǎn)品。逗其基本特性有殲:羊(1冤)記引腳蜓與炊PCA觀82C鞋20蔑0濁獨(dú)禁立朗CA悟N顫控制器兼容???2購)蠻有擴(kuò)展的接收貢緩沖感器費(fèi)6將4傷字節(jié),先進(jìn)先涉出獎(jiǎng)(FIFO連)腿;折(3戀)孩支狐持欄CAN誠2疼.漢0A形和盲CAN剝2捏.北0淹B南協(xié)議;狼(4睬)朵通信位速率可業(yè)達(dá)樂IMbp君s港。而且它增加落了一種新的工沸作模弱式捏(PeliC可AN適)儀,這種模式支免持具有很多新圓特性鈔的澆CAN稅2借.云0個(gè)B艱協(xié)議???CA映N祖總線收發(fā)艷器灘PCA卷82C癢250蒼PCA終82C座25坡0亦是品CA銷N夾控制器和物理潮總線間的接口極。器件可以提姻供對(duì)總線差動(dòng)扶發(fā)送、接收的許能力。采用雙搖線差分驅(qū)動(dòng),吉有助于抑制汽靈車等惡劣電氣總環(huán)境下的瞬間包干擾。其主要地特性有:走(1宏)往與壘IS從O賀/枯DIS11斥89脆8疾標(biāo)準(zhǔn)全兼容;客(2備)糊高速性,最高選可協(xié)達(dá)嫩IMbp潮s墻;漸(3健)速具有抗汽車環(huán)架境下的瞬間干孩擾能力,保護(hù)刪總線能力;正(4瓦)記降低射頻干擾榆的斜率控制;滅(5怒)剛熱保護(hù);網(wǎng)(6憤)拔總線與電源及壓地之間的短路役保護(hù);財(cái)(7融)羞低電流待機(jī)方互式;爆(8溜)貴掉電自動(dòng)關(guān)閉統(tǒng)輸出;棍(9逼)蝕可支持多環(huán)達(dá)山11廳0役個(gè)節(jié)點(diǎn)相連接瓶等。錘5幟適配卡設(shè)計(jì)惑粉吧CA慎N宏總線的卓越性揭能為工業(yè)控制疾提供了一種可窯靠的數(shù)據(jù)通信五,為了擴(kuò)由展慮CA鳥N拿總線的監(jiān)控和掘管理功能,應(yīng)且設(shè)計(jì)一塊適配糠卡,連鄉(xiāng)接埋P情C端機(jī)的并行口,枕該卡上具補(bǔ)備徐CA憤N畜接口邁和竟P芹C選接口特性,它么完成的任務(wù)主拼要殊是軟P口C丹機(jī)與總線之間陵的通信。葉秧蒙為此,適配欺卡的主要組成醬有命:奴CA披N淺總線控制飛器勻(sJAl0偏00懂)努、去CA械N鷹總線驅(qū)動(dòng)蝴器膠(基PCA搶82C涼250鷹)蛋、野EP績P叛并行端口圖。什sJAl00找0慧是集成的沫獨(dú)寶濟(jì)立島CA很N??刂破?,它負(fù)謝責(zé)完污成蒜CA緞N幅總線通信協(xié)議糊的物理層和數(shù)耕據(jù)鏈路層的功姓能逃。環(huán)sJAl00緞0餃片含有控制寄頓存器、狐命令寄存器、氣狀態(tài)寄存器、間中斷寄存器和輛收狠發(fā)果糾寄存器促。倒P帥C勵(lì)機(jī)通過讀寫這稼些寄存器來實(shí)機(jī)現(xiàn)供對(duì)真sJAl00思0芽的控制;芯片冶的丟TX桂0沒、貪TX壤l聚、脅RX貓0瓣、永RX利l抵引腳用于愉與綠CA幸N眾總線的接口桃。叛PCA稠82C剖250焦姓是專門用嘆于僚CA花N妄總線收發(fā)驅(qū)動(dòng)喜的麗9灑腳芯片篇,陷TX授D普、肉RX乘D窩引腳分別接收替和發(fā)送驅(qū)動(dòng)后鏡的信號(hào)艷;行CAN雨H抬、椅CAN紅L孟引腳接至雙絞屢線或同軸電纜作等傳輸介質(zhì)。巾使陽用宵PCA茄82C告25華0憶可以擴(kuò)大通信紹距離,能提高堪系統(tǒng)的抗干擾屆能力,保護(hù)總鳳線,降低射頻固干擾,實(shí)現(xiàn)熱繞防護(hù)等旦。館sJAl00丑0葛的中斷輸出信玩號(hào)描/會(huì)IN外T揪接閣到糞EPP遭朝的從INT救R嗚中斷后,通過設(shè)中斷方式實(shí)勉現(xiàn)凝P核C獸機(jī)緩與潛CA辱N蓋控制器的通信螺。由嶺于耀SJAl00吩0金的中斷輸出信幟號(hào)是低電平有顧效,醬而碼EP擾P毛的中斷信號(hào)是莫高電平有效,贊所銀以炊艱在他們的連線干之間必須加一塘個(gè)反向器。根自據(jù)通信讀寫時(shí)聽序的產(chǎn)生,設(shè)丙計(jì)了一種由軟堅(jiān)件產(chǎn)生讀寫時(shí)類序的電路和一烏種由硬件產(chǎn)生掀讀寫時(shí)序的電曲路。亦5用.置1汪軟件產(chǎn)生讀寫邀時(shí)序電路鑒連線說明據(jù):齊sJAl00煎0窗的季ADO~AD企7姜直接破與注EP奴P冰并行口暮的算ADO~AD朗7舌相連霉;漸AL歸E挪直接徑與弊nWrit憐e擦相連;弊/邪RD傲,槐/寇W炊R呈分別繪與所nAddSt滿rob裹e雷和當(dāng)nDataS財(cái)t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3佩)儉必須彼將卸sJAl00筒0殖的中斷信號(hào)取烘反之后才能接故到拌P評(píng)C量機(jī)并行口的中紋斷引腳上,這造樣才能保證硬洽件中斷的正確聯(lián)觸

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