CAN總線理論與實踐閆邦交2014-08-08CAN總線培訓教程第一節(jié)：SJ1000CAN控制器的作用SJA1000介紹SJA1000內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖基本模式(BasicCAN)控制段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器擴展模式（PeliCAN）第一節(jié)：SJA1000CAN控制器的作用CAN控制器扮演網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的角色它提供了微處理器的物理線路的接口進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受第一節(jié)：SJA1000CAN控制器的作用第一節(jié)：SJA1000SJA1000簡介：管腳與獨立CAN控制器PCA82C200兼容電氣特性與獨立CAN控制器PCA82C200兼容具有PCA82C200模式（即默認的BasicCAN模式）擴展的接收緩存器（64字節(jié)的FIFO隊列）支持CAN2.0A和CAN2.0B協(xié)議支持11位和29位標識碼位速率最高可達1Mbps可與不同的微處理器接口可編程的CAN輸出驅(qū)動器配置溫度適應(yīng)范圍大（-40℃—+125℃）

第一節(jié)：SJA1000SJA1000介紹第一節(jié)：SJA1000SJA1000的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第一節(jié)：SJ1000SJA1000有兩種工作模式：分別為Basic模式和PeliCAN模式，對應(yīng)與CAN2.0A和CAN2.0B。每種模式又分兩種狀態(tài)模式，分別為復位模式，操作模式。復位模式下完成控制寄存器的設(shè)置，在初始化時寫入驗收代碼，驗收屏蔽，總線時序0與1以及輸出控制等寄存器就不能再改變。只有將寄存器的復位請求會置高時，才能進入復位模式。第一節(jié)：SJA1000SJA1000的寄存器可分為：控制段系統(tǒng)初始化時對控制段進行編程，以配置通訊參數(shù)微處理器也可通過控制段來控制總線通訊數(shù)據(jù)段報文被發(fā)送前，微處理器將報文寫入發(fā)送緩沖區(qū)成功接收一個報文后，寫入接收緩沖區(qū)微處理器讀接收緩沖區(qū)并釋放緩沖區(qū)

第一節(jié)：SJA1000兩種狀態(tài)：復位狀態(tài)和運行狀態(tài)1.復位狀態(tài)三種情況下，SJA1000進入復位狀態(tài)（1）．軟件復位：通過設(shè)置控制寄存器CR的RR位為1（2）．硬件復位：在復位引腳上出現(xiàn)一個低電平脈沖（3）．BUS_OFF狀態(tài)（總線脫離狀態(tài)）

2.運行狀態(tài)

在CR的RR位上出現(xiàn)“1-0”的下跳沿時，SJA1000返回運行狀態(tài)，可通過檢測RR來判斷SJA1000的工作狀態(tài)第一節(jié)：SJA1000擴展模式下的模式寄存器第一節(jié)：SJA1000在程序的初始化時，要在復位模式下操作各寄存器操作完寄存器后退出復位模式uint8bdataStatus;{//.0=1---resetMODRe,進入復位模式，以便設(shè)置相應(yīng)的寄存器//防止未進入復位模式，重復寫入SJA_MOD=RM_BIT|AFM_BIT; Status=SJA_MOD;}while((Status&RM_BIT)!=RM_BIT);第一節(jié)：SJA1000do{ SJA_MOD=AFM_BIT; Status=SJA_MOD;}while(Status&RM_BIT);退出復位模式，AFM_BIT：表設(shè)單濾波器校驗?zāi)Ｊ健?defineRM_BIT0x01//復位模式請求位#defineLOM_BIT0x02//只聽模式位#defineSTM_BIT0x04//自檢模式位#defineAFM_BIT0x08//驗收濾波器模式位#defineSM_BIT0x10//睡眠模式位第一節(jié)：SJA1000擴展模式下的模式寄存器復位值第一節(jié)：SJA1000時鐘分頻寄存器各位的功能說明BIT7：CAN模式0：Basic模式1：PeliCAN模式。BIT3：CLOCKOUT引腳設(shè)置，置1，引腳失效SJA_CDR=CANMode_BIT|CLKOff_BIT;//CDR.3=1--時鐘關(guān)閉,.7=0---basicCAN,.7=1---PeliCAN#defineCLKOff_BIT0x08//時鐘關(guān)閉位，時鐘輸出管腳控制位#defineCANMode_BIT0x80//CAN模式控制位第一節(jié)：SJA1000第一節(jié)：SJA1000總線時序寄存器0：BTR0總線時序寄存器1：BTR1第一節(jié)：SJA1000SJA_BTR0=0x03;SJA_BTR1=0x1c;//16M晶振，波特率125Kbps第一節(jié)：SJA1000中斷使能寄存器第一節(jié)：SJA1000SJA_IER=RIE_BIT;//.0=1--接收中斷使能；.1=0--關(guān)閉發(fā)送中斷使能#defineRIE_BIT0x01//接收中斷使能位#defineTIE_BIT0x02//發(fā)送中斷使能位#defineEIE_BIT0x04//錯誤警告中斷使能位#defineDOIE_BIT0x08//數(shù)據(jù)溢出中斷使能位#defineWUIE_BIT

0x10//喚醒中斷使能位#defineEPIE_BIT0x20//錯誤消極中斷使能位#defineALIE_BIT0x40//仲裁丟失中斷使能位#defineBEIE_BIT0x80//總線錯誤中斷使能位第一節(jié)：SJA1000輸出控制寄存器第一節(jié)：SJA1000第一節(jié)：SJA1000模式說明：

正常輸出模式：位序列在TX0和TX1輸出時鐘輸出模式：TX0輸出位序列，TX1輸出的位流為發(fā)送時鐘脈沖（TXCLK），其上升沿標志著位周期的開始，脈沖寬度為T_scl雙相輸出模式：它與正常輸出方式恰好相反，位出現(xiàn)的時間是可變的，并且是可觸發(fā)的。在隱性位期間，所有輸出被禁止（懸空），顯性位被交替送至TX0和TX1測試輸出模式：RX腳上的電平反映了TXn的電平，但時間上落后于TXn的上升沿f_osc/2

OCR的前六位用于配置輸出驅(qū)動器特性（OCTP和OCTN）和極性（OCPOL），驅(qū)動器可編程為懸空、上拉、下拉和推挽四種方式第一節(jié)：SJA1000SJA_OCR=NormalMode|Tx0PullDn|OCPOL1_BIT|Tx1PullUp;//配置輸出控制寄存器#defineTx1PullUp0x80//配置為上拉#defineNormalMode0x02//正常輸出模式#defineTx0PullDn0x08//配置為下拉#defineOCPOL1_BIT0x20//輸出極性控制位第一節(jié)：SJA1000命令寄存器第一節(jié)：SJA1000當在初始化和接收完數(shù)據(jù)時一定要清接收緩沖區(qū)SJA_CMR=RRB_BIT;//釋放接收緩沖器#defineTR_BIT0x01//發(fā)送請求位#defineAT_BIT0x02//中止發(fā)送位#defineRRB_BIT0x04//釋放接收緩沖器位#defineCDO_BIT0x08//清除數(shù)據(jù)溢出位#defineSRR_BIT0x10//自身接收請求位第一節(jié)：SJA1000驗收代碼寄存器、驗收屏蔽寄存器

第一節(jié)：SJA1000

不管驗收碼與否的：

SJA_ACR0=0x11;SJA_ACR1=0x22;SJA_ACR2=0x33;SJA_ACR3=0x43;//初始化標示碼SJA_AMR0=0xff;SJA_AMR1=0xff;SJA_AMR2=0xff;SJA_AMR3=0xff;//初始化掩碼驗收碼必須正確

SJA_ACR0=0x11;SJA_ACR1=0x22;SJA_ACR2=0x33;SJA_ACR3=0x43;//初始化標示碼SJA_AMR0=0x00;SJA_AMR1=0x00;SJA_AMR2=0x00;SJA_AMR3=0x03;//初始化掩碼第一節(jié)：SJA1000將以上寄存器初始化完畢后，退出復位模式。SJA1000將進出操作模式do{ SJA_MOD=AFM_BIT; Status=SJA_MOD;}while(Status&RM_BIT);進入操作模式，單濾波器方式。第一節(jié)：SJA1000發(fā)送緩沖區(qū)寄存器幀信息（EFF）（CAN地址16）TX_buffer[0]=0x88;//.7=0擴展幀；.6=0數(shù)據(jù)幀;.3=1數(shù)據(jù)長度第一節(jié)：SJA1000TX識別碼1（EFF）（CAD地址17）TX識別碼1（EFF）（CAD地址17）第一節(jié)：SJA1000TX識別碼2（EFF）（CAD地址18）第一節(jié)：SJA1000TX識別碼3（EFF）（CAD地址19）第一節(jié)：SJA1000第一節(jié)：SJA100021-28地址為發(fā)送的8個數(shù)據(jù)第一節(jié)：SJA1000uint8dataStatus;//初始化標示碼頭信息TX_buffer[0]=0x88;//.7=0擴展幀；.6=0數(shù)據(jù)幀;.3=1數(shù)據(jù)長度TX_buffer[1]=0x89;//本節(jié)點地址TX_buffer[2]=0x11;//TX_buffer[3]=0x9A;//TX_buffer[4]=0x20;////初始化發(fā)送數(shù)據(jù)單元TX_buffer[5]=Txd_data;TX_buffer[6]=0x22;TX_buffer[7]=0x33;TX_buffer[8]=0x44;//TX_buffer[9]=0x55;//TX_buffer[10]=0x66;//TX_buffer[11]=0x77;//TX_buffer[12]=0x88;//第一節(jié)：SJA1000發(fā)送數(shù)據(jù)時，要判斷狀態(tài)寄存器，以確定數(shù)據(jù)可否發(fā)送第一節(jié)：SJA1000第一節(jié)：SJA1000do{Status=SJA_SR;}while(Status&RS_BIT);//SR.4=1正在接收，等待

do{Status=SJA_SR;}while(!(Status&TCS_BIT));//SR.3=0,發(fā)送請求未處理完，等待do{Status=SJA_SR;}while(!(Status&TBS_BIT));//SR.2=0,發(fā)送緩沖器被鎖。等待第一節(jié)：SJA1000

SJA_TBSR0=TX_buffer[0];SJA_TBSR1=TX_buffer[1];SJA_TBSR2=TX_buffer[2];SJA_TBSR3=TX_buffer[3];SJA_TBSR4=TX_buffer[4];SJA_TBSR5=TX_buffer[5];SJA_TBSR6=TX_buffer[6];SJA_TBSR7=TX_buffer[7];SJA_TBSR8=TX_buffer[8];SJA_TBSR9=TX_buffer[9];SJA_TBSR10=TX_buffer[10];SJA_TBSR11=TX_buffer[11];SJA_TBSR12=TX_buffer[12];SJA_CMR=TR_BIT;//置位發(fā)送接收請求第一節(jié)：SJA1000接收的緩沖區(qū)與發(fā)送相同，只是在接收時要判斷接收中斷位為1，才可讀數(shù)據(jù)。if(Status&RI_BIT){//IR.0=1接收中斷RX_buffer[0]=SJA_RBSR0;RX_buffer[1]=SJA_RBSR1;RX_buffer[2]=SJA_RBSR2;RX_buffer[3]=SJA_RBSR3;RX_buffer[4]=SJA_RBSR4;RX_buffer[5]=SJA_RBSR5;

第一節(jié)：SJA1000RX_buffer[6]=SJA_RBSR6;RX_buffer[7]=SJA_RBSR7;RX_buffer[8]=SJA_RBSR8;RX_buffer[9]=SJA_RBSR9;RX_buffer[10]=SJA_RBSR10;RX_buffer[11]=SJA_RBSR11;RX_buffer[12]=SJA_RBSR12;

第一節(jié)：SJA1000SJA_CMR=RRB_BIT;Status=SJA_ALC;//釋放仲裁隨時捕捉寄存器Status=SJA_ECC;//釋放錯誤代碼捕捉寄存器}SJA_IER=RIE_BIT;//.0=1--接收中斷使能；第二節(jié)：常用的CAN總線收發(fā)器CAN總線驅(qū)動器的作用及分類CAN總線收發(fā)器PCA820C250CAN總線收發(fā)器CTM1050第二節(jié)：常用的CAN總線收發(fā)器CAN總線收發(fā)器的作用：CAN總線驅(qū)動器提供了CAN控制器與物理總線之間的接口，對總線提供差動的發(fā)送能力，并對CAN控制器提供差動的接收能力。也可以理解為CAN收發(fā)器是一個電平轉(zhuǎn)換芯片，功能形如MAX232，MAX485。第二節(jié)：常用的CAN總線收發(fā)器CAN總線收發(fā)器的分類：隔離型CAN總線收發(fā)器（CTM1050）非隔離型CAN總線收發(fā)器（PCA82C250）隔離型總線收器是在非隔離型CAN總線收器的基礎(chǔ)上增加了信號隔離與電源隔離。第二節(jié)：常用的CAN總線收發(fā)器PCA82C250特點：最高速率1Mbps驅(qū)動能力達110個節(jié)點1TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)輸入5Vref:參考電壓輸出2GND：地6CANL：差動輸入輸出3VCC：電源7CANH：差動輸入輸出4RXD：接收數(shù)據(jù)輸出8RS：斜率電阻輸入第二節(jié)：常用CAN總線收發(fā)器RS=5V：低電流待機模式關(guān)閉發(fā)送器，接收器工作。RS與地之間串一個電阻，斜率模式，應(yīng)用于較低速或較短總線長度。使用非屏蔽雙絞線或平行線作為總線。RS=0V：高速模式，用屏蔽雙絞線，以避免射頻干擾RFI。第二節(jié)：常用的CAN總線收器PCA82C250的應(yīng)用電路：PCA82C250應(yīng)用電路第二節(jié)：常用的CAN總線驅(qū)動器CTM1050第三節(jié)：CAN最小系統(tǒng)設(shè)計最小CAN系統(tǒng)的組成單片機系統(tǒng)

CAN控制器

CAN驅(qū)動器

第三節(jié)：最小的CAN系統(tǒng)單片機系統(tǒng)第三節(jié)最小的CAN系統(tǒng)CAN控制芯片第三節(jié)：CAN最小系統(tǒng)CAN驅(qū)動器第四節(jié)：SJA1000相關(guān)編程SJ1000初始化voidPeli_Init(void){uint8bdataStatus;//do{//.0=1---resetMODRe,進入復位模式，以便設(shè)置相應(yīng)的寄存器//防止未進入復位模式，重復寫入SJA_MOD=RM_BIT|AFM_BIT; Status=SJA_MOD;}while((Status&RM_BIT)!=RM_BIT);SJA_CDR=CANMode_BIT|CLKOff_BIT;//CDR.3=1--時鐘關(guān)閉,.7=0---basicCAN,.7=1---PeliCANSJA_BTR0=0x03;SJA_BTR1=0x1c;//16M晶振，波特率125KbpsSJA_IER=RIE_BIT;//.0=1--接收中斷使能；.1=0--關(guān)閉發(fā)送中斷使能SJA_OCR=NormalMode|Tx0PullDn|OCPOL1_BIT|Tx1PullUp;//配置輸出控制寄存器SJA_CMR=RRB_BIT;//釋放接收緩沖器

第四節(jié)：SJA1000相關(guān)編程

SJA_ACR0=0x11;SJA_ACR1=0x22;SJA_ACR2=0x33;SJA_ACR3=0x44;//初始化標示碼SJA_AMR0=0xff;SJA_AMR1=0xff;SJA_AMR2=0xff;SJA_AMR3=0xff;//初始化掩碼do{ SJA_MOD=AFM_BIT; Status=SJA_MOD;}while(Status&RM_BIT);}//SJA1000的初始化第四節(jié)：SJA1000相關(guān)編程發(fā)送數(shù)據(jù)uint8dataStatus;//初始化標示碼頭信息TX_buffer[0]=0x88;//.7=0擴展幀；.6=0數(shù)據(jù)幀;.3=1數(shù)據(jù)長度TX_buffer[1]=0x89;//本節(jié)點地址TX_buffer[2]=0x11;//TX_buffer[3]=0x9A;//TX_buffer[4]=0x20;////初始化發(fā)送數(shù)據(jù)單元TX_buffer[5]=Txd_data;TX_buffer[6]=0x22;TX_buffer[7]=0x33;TX_buffer[8]=0x44;//TX_buffer[9]=0x55;//TX_buffer[10]=0x66;//TX_buffer[11]=0x77;//TX_buffer[12]=0x88;//第四節(jié)：SJA1000相關(guān)編程do{Status=SJA_SR;}while(Status&RS_BIT);//SR.4=1正在接收，等待

do{Status=SJA_SR;}while(!(Status&TCS_BIT));//SR.3=0,發(fā)送請求未處理完，等待do{Status=SJA_SR;}while(!(Status&TBS_BIT));//SR.2=0,發(fā)送緩沖器被鎖。等待第四節(jié)：SJA1000相關(guān)編程

SJA_TBSR0=TX_buffer[0];SJA_TBSR1=TX_buffer[1];SJA_TBSR2=TX_buffer[2];SJA_TBSR3=TX_buffer[3];SJA_TBSR4=TX_buffer[4];SJA_TBSR5=TX_buffer[5];SJA_TBSR6=TX_buffer[6];SJA_TBSR7=TX_buffer[7];SJA_TBSR8=T