MCP2515在CAN总线系统智能节点的应用(2)

表２

指令名称

ＲＥＳＥＴ

ＲＥＡＤ

ＭＣＰ２５１５的ＳＰＩ指令表

指令功能

将内部寄存器复位成默认状态，工作模式进入配置模式从指定地址开始的寄存器中读取数据从‘ａｍ’组合指定的接收缓冲器中读取数据从指定地址开始的寄存器中写入数据从‘ａｂｃ’组合指定的发送缓冲器中写数据请求发送指令

机直接相连，并且支持ＳＰＩ１，１和０，０模式。单片机通过ＳＰＩ接口可以读取接收缓冲器数据。ＭＣＰ２５１０对

指令格式

ｌｌＯＯ００００

ＣＡＮ总线的数据发送则没有限制，只要用单片机通过ＳＰＩ接口将待发送的数据写入ＭＣＰ２５１０的发送缓存器，然后再调用ＲＴＳ（发送请求）命令即可将数据发送到ＣＡＮ总线上。

在时钟ＳＣＫ的上升沿，命令和数据通过ＳＩ引脚送入ＭＣＰ２５１５。在时钟ＳＣＫ的下降沿，通过ＳＯ引脚把数据送出。操作中片选引脚ＣＳ保持低电平。３

０００ｄ００ｌｌ

Ｂｕｆｆｅｒ

１００ｌＯｎｍＯ００００００１０

Ｂｕｆｆｅｒ

０１０００ａｂｃ１０００１０１０

１０１１

０ｎｎｎ００００

ＲｅａｄＲｘ

ＷＲｌＴＥＬｏａｄＲＴＳ

ＲｅａｄＳｔａｔｕｓ

ＲＸ

Ｔｘ

读取状态，包括发送接收中断标志和个请求发送位

确定与接收到的报文和报文类型相匹配的过滤寄存器对指定的寄存器进行位修改

Ｓｔａｔｕｓ００００

０１０ｌ

ＢｉｔＭｏｄｉｆｖ００００

ＭＣＰ２５１５在智能节点中的应用实例

ＭＣＰ２５１５内部主要由三个模块组成：ＣＡＮ协议模块，主要包括ＣＡＮ协议驱动、屏蔽器、过滤器、以及发送和接收缓冲器，主要负责与ＣＡＮ总线的数据传输；控制逻辑和静态寄存器，用于设置芯片及

４４

该节点采用Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ的ＰＩＣｌ２Ｃ６７２作为微控制器，ＭＣＰ２５１５作为独立的ＣＡＮ控制器。节点的报文收发采用中断控制，在控制２路数字输出的同时监听５路外部输入（３路数字输入和２路模拟输入），并且

ＥｌｅｃｔｒｉｃａＩ

万方数据

Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ

总线

现场总线控制技术

ＦｉｅｌｄｂｕｓＣｏｎｔｒｏＩ

ＴｅｃｈｎｉｃｓＶＤＤ

Ｂ０５０５－Ｗ２５

《电气自动化）２００６年第２８卷第５期

为了增强ＣＡＮ总线节点的抗干扰能力，

－ＩＨｔ，

Ｒ２ＩＯＫ

ＧＥ）Ｖｏｕｔ

｝ＶＣＣ｝

船

Ｖｉｎ

ｊｆ

１８

０ＶＨ

Ｃｌｏ．１ｕＦ

Ⅺ卫ＴＸＣＡＮ

碰釜ＥＴＲＸＣＡＮｇ王－ａＫＱ！盯

ＩＮＴＳＣＫ

Ｉ．卿

叫【Ｎ

Ｖ斟ＯＣ

堡剖器蚕睡

ＡＮｌ

ＧＰ４

Ｅ衄

Ｄ姐ＢＢ

ＯＳＣ２

叫恤黜

Ｉ．．．．．．．．．．．．．．一６Ｎ１３７

Ｉ－

！腼

ＭＣＰ２５１５的ＴＸＣＡＮ和

ｆ３９０

ＲＸＣＡＮ是通过高速光耦

６Ｎ１３７与ＴＪＡｌ０５０Ｔ的

Ｉ一１）①

丢一Ｒｍ

Ｐ

Ｓ０ＳＩ

拧Ｉ４．７Ｋ

ＲＸｌＢＦ

ＤＱＲＴＳ

＆嫂鞋０ＳＣｌ

ＭＣＰ２５１５

ｖ！娼

斯

Ｌ｛Ｈ｝Ｊｆｃ２上ａＪ

３０ＰＦ

３０ｐＦ

ＨＶＣＣｃ甜ＨＧＮＤＩ。。。。。。。。。’。。。。’。。。。一

Ｖｒ

ｃ触

ＴＸＤ和ＲＸＤ相连，而且光耦电路所采用的两个电源ＶＣＣ和ＶＤＤ也必须

ｌ肪ＴＪＭＯＳＯＴ

｝３００

引器ＨＧＮＤ

［扣

话岫３０ｐＦ毒３０１

ＣＡＮｂｕｓ

完全隔离，电源隔离可采用小功率电源隔离模块，或通过带多５Ｖ隔离输出的开关电源模块实现。ＴＪＡｌ０５０Ｔ通过５Ｋ限流电阻与ＣＡＮ总线相连，保护

图２上电复位

ＭＣＵ初始化和ＭＣＰ２５１５初始化

ＣＡＮ总线系统智能节点硬件电路原理图

其免受过流的冲击。ＴＪＡｌ０５０Ｔ的ＣＡＮＨ和ＣＡＮＬ与地之间并联２个３０ｐＦ小电容，可以起到滤除总线上高频干扰的作用。两根ＣＡＮ总线接入端与地之间分别反接一个保护二级管能起到过压保护的作用，这样可以提高节点的稳定性和安全性。

等待中断

总线驱动器ＴＪＡｌ０５０Ｔ可以为总线和ＣＡＮ控制器提供不同的发送和接收性能。”Ａ１０５０Ｔ除了增强了ＥＭＣ外，另外一个重要的特性是不上电时，总线呈无源特性。这使ＴＪＡｌ０５０Ｔ在性能上大大优于以前的ＣＡＮ总线收发器。ＴＪＡｌ０５０Ｔ有两种工作模式：高速模式和静音模式，由引脚ｓ的高低电平来控制。

举ｋ《舔；靴列

ＡＮ０通道执行Ａ／Ｄ转换

读ＭＣＰ２５１５中

断标志

转换值写入ＭＣＰ．，２５１５发送缓冲

迥要兰！≥一

３．２节点软件设计

ＣＡＮ总线主要是通过通信软件模块来实时有效的完成数据通信的任务，因此通信软件的设计是整个程序设计的关键。

Ｙ．Ｉ错误处理

—．１子程序

读ＭＣＰ２５１５接

收过滤寄存器

ＭＣＰ２５１５主要提供了状态查询以及中断两种数据操作模式，本文中ＭＣＰ２５１５主要采用中断模式进行ＣＡＮ总线数据的接收和发送。整个系统主程序提供两种中断，定时器中断和外部中断。定时

向ＭＣＰ２５１５发送数据发送请求命令

！Ｕ无效报文

工：

处理请求

器中断的中断子程序主要处理来自模拟通道ＡＮ０的Ａ／Ｄ数据采集和向ＭＣＰ２５１５发送数据、发送请求命令以及数据发送。外部中断的中断处理子程序主要包括ＣＡＮ总线错误处理子程序和数据接收子程序。系统主程序流程以及中断子程序如图３。

重置定时器

打开中断允许

４结束语

图３系统程序流程图

根据输入值自动产生并发送报文；系统支持最大１２５Ｋｂｐｓ的数据传输速率，同时支持ＣＡＮ标准数据帧和扩展数据帧。本实例只是从系统级上考虑的节点设计，具体的模拟和数字的输入可以根据具体情况选择实现。下面从硬件电路和软件设计两部分来介绍。

本文详细介绍了一种新型的独立的ＣＡＮ总线控制器ＭＣＰ２５１５，并给出了一个简单的应用实例。由于篇幅的关系，没有给出详细的软件源程序。ＭＣＰ２５１５由于使用了高速ＳＰＩ接口收发数据，提高了ＣＡＮ报文的传输能力，同时扩大了ＣＡＮ智能节点解决方案所采用的单片机的选择范围，必将会得到更广泛的应用。

参考文献

【１】饶运涛等．现场总线ＣＡＮ原理与应用技术．北京航空航天大学出版社，２００３．６

【２】王继国，孙新亚．ＣＡＮ控制器芯片ＭＣＰ２５１０在远程监测系统中的应用．电子技术应用，２００４（４）

【３】Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司．ＭＣＰ２５１５。Ｓｔａｎｄ—ＡｌｏｎｅＣＡＮ（ｔｉｎ）Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ．２００３

［４】Ｍｉｃｍｃｈｉｐ公司．ＡＮ２１５，Ａ

ａｎｄ

ＳｉｍｐｌｅＣＡＮ

Ｎｏｄｅ

Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ

３．１节点硬件电路设计

图２是节点的电路原理图。微控制器ＰＩＣｌ２Ｃ６７２负责初始化ＭＣＰ２５１５和通过控制ＭＣＰ２５１５实现数据的接收和发送以及 …… 此处隐藏：2111字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……