如何一步一步建立CAN通訊

2022-02-05 10:07:09 來源: 網絡

CAN通訊的優點在此就不多說了，10公里，5Kb/s的速度是能保證的。第一步：硬件環境的建立。這里采用的是SJA1000作為總線控制器，CTM8251模塊作為總線驅動器。MCU采用的是MEGA16：利用I/O口模擬數據總線，當然也可以使用有總線的MCU：MCS-51，MEGA8515等。原理圖如下：第二步：SJA1000的控制首先閱讀下SJA1000的手冊，基本了解下SJA1000的結構，主要是寄存器方面的。還要了解下CAN總線方面的東西：BasicCAN，Peli CAN，遠程幀，數據幀等等……SJA1000工作之前需要配置一下，才能正常工作，沒有經過配置的SJA1000回拉壞總線的：組成網絡的時候，如果其中有的SJA1000沒有正確配置，這個設備會干擾總線，使其它設備的數據發送不出去。怎么才能控制SJA1000呢，請看下面的SJA1000讀寫的時序圖：寫的時序根據時序要求，可以利用I/O口模擬總線了：//**************************讀SJA1000*************************//uint Read_SJA1000(uint address){uchar data;asm("nop");ALE_off;WR_on;RD_on;CAN_cs_on;DDRA=0xff; //數據口為輸出PORTA=address; //輸出數據的地址asm("nop");//delay5us(1);ALE_on;asm("nop");//delay5us(1);//DDRA=0xff; //數據口為輸出PORTA=address; //輸出數據的地址 //再次輸出地址，確保一致。asm("nop");//delay5us(1);ALE_off;//delay5us(1);CAN_cs_off;RD_off;asm("nop");//delay5us(2);asm("nop");DDRA=0x00; //數據口為輸入PORTA=0xff; //上拉asm("nop");data=PINA; //獲得數據asm("nop");//delay5us(1);RD_on;CAN_cs_on;asm("nop");//delay5us(2);//dog();return data;}//**************************寫SJA10000*************************//void Write_SJA1000(uint address,uint data){ asm("nop");//uint temp1,temp2;DDRA=0xff; //數據口為輸出PORTA=address; //輸出數據的地址CAN_cs_on;ALE_off;WR_on;RD_on;asm("nop");//delay5us(1);ALE_on;asm("nop");//delay5us(1);//DDRA=0xff; //數據口為輸出PORTA=address; //輸出數據的地址再次輸出地址，確保數據準確asm("nop");//delay5us(1);ALE_off;//delay5us(1);CAN_cs_off;WR_off;asm("nop");//delay5us(1);asm("nop");//DDRA=0xff;PORTA=data; //輸出數據asm("nop");//delay5us(2);WR_on;PORTA=data; //再次輸出數據，取保一致CAN_cs_on;asm("nop");//delay5us(2);asm("nop");//dog();}現在可以讀寫SJA1000了。配置SJA1000需要使SJA1000進入復位模式，然后對一些寄存器寫入數據。在這里，CAN使用Pelican模式，速率為5K，雙濾波工作，//*************************CAN復位初始化********************//void CAN_Init(void){ uchar i_temp=0,j_temp=0;CLI();//Read_SJA1000(CAN_IR); //讀中斷寄存器，清除中斷位Write_SJA1000(CAN_MOD,0x01);while(!(Read_SJA1000(CAN_MOD)&0x01))//保證進入復位模式,bit0.0不為1，再寫CAN_MOD{Write_SJA1000(CAN_MOD,0x01);dog();}Write_SJA1000(CAN_CDR,0xc8); //配置時鐘分頻寄存器-Pelican，CBP=1，//關閉TX1中斷與時鐘輸出Write_SJA1000(CAN_AMR0,0xff); //配置驗收屏蔽AMR0=0FFHWrite_SJA1000(CAN_AMR1,0x00); //配置驗收屏蔽AMR1=000HWrite_SJA1000(CAN_AMR2,0xff); //配置驗收屏蔽AMR2=0FFHWrite_SJA1000(CAN_AMR3,0x00); //配置驗收屏蔽AMR3=000HWrite_SJA1000(CAN_ACR1,0x00); //配置驗收代碼ACR1=0:廣播Write_SJA1000(CAN_ACR3,addr); //配置驗收代碼ACR3=地址Write_SJA1000(CAN_BTR0,0x7f); //配置總線定時--5kbpsWrite_SJA1000(CAN_BTR1,0xff);Write_SJA1000(CAN_OCR,0x1a); //配置輸出控制Write_SJA1000(CAN_EWLR,0xff); //配置錯誤報警限制為255do{Write_SJA1000(CAN_MOD,0x00); //進入工作模式雙濾波dog();}while((Read_SJA1000(CAN_MOD))&0x01); // 確認復位標志是否被刪除Write_SJA1000(CAN_TXB+4,ID3); //配置發送緩沖區的ID3-Write_SJA1000(CAN_IER,0x07); //配置SJA10000中斷-錯誤報警/發送/接收中斷SEI();}在這之前，需要獲取設備的地址，就是讀取撥碼開關各個腳的電平。需要注意的是，SJA1000使用的是雙濾波模式，響應地址有：廣播的：0x00，還有自己的地址：0x**。為什么要這么做呢，一個系統中，主機的地址一般是0X00，從機地址從0X01開始，這里面如果有兩個從機的地址一樣，就很可能產生一些混亂。從機一旦多了起來，查找地址相同的設備就有些麻煩了。在程序的初始化的時候，進行SJA1000的配置。第三部：工作程序接下來，做的工作就是CAN試發送，別小看這個試發送，這可是解決地址重復的問題的哦，還能檢測CAN網絡是否正常。//****************CAN第一次發送通訊地址測試2e*****************//void CAN_first_send(void){ //uchar add_temp=0;uchar a_temp=0;uchar SR_temp;asm("nop"); //延時NET_LED_on; //打開網絡燈do{a_temp=Read_SJA1000(CAN_SR);//讀CAN_SR，直到SR.2=1:CPU可以發送數據dog();}while(!(a_temp&0x04))CLI(); //關CAN中斷,即總中斷Write_SJA1000(CAN_TXB+0,0xc0); //發送遠程幀0xc0Write_SJA1000(CAN_TXB+1,0x00); //發送轉接器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+2,addr); //發送傳感器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+3,0x2e); //發送命令碼0x2eWrite_SJA1000(CAN_TXB+4,ID3); //發送ID3Write_SJA1000(CAN_CMR,0x01); //啟動發送,//網絡故障錯誤在中斷中處理，短接H、L，按復位，先亮綠燈，后黃燈亮asm("nop");//SEI();}SJA1000的中斷引腳接到MEGA16的INT1上，需要在程序初始化的時候，配置一些INT1，使MCU能響應SJA1000的中斷。數據發送前，點亮網絡指示燈，什么時候熄滅它呢，在發送中斷中熄滅它。下面看看MCU對SJA1000中斷的一些處理：在這里只處理：接收中斷、發送中斷、總線關閉中斷。#pragma interrupt_handler can_int:3void can_int(void){asm("nop");CAN_IR_temp=Read_SJA1000(CAN_IR); //讀取中斷寄存器if(CAN_IR_temp&0x01) //接收中斷{Get_RXB_temp();if(RxBuffer[0]==0x80) //地址測試數據幀{reload(); //數據幀中有和自己相同的地址}if(RxBuffer[0]==0xc0) // 遠程幀則釋放接收緩沖區{type=RxBuffer[3]; //讀命令碼//處理命令碼if(type==0x30){ if(type==0x34){CAN_now_value_send();type=0;} //傳瞬時值數據if (type==0x27){reload(); type=0;}//裝置復位if(type==0x2e){active();type=0;} //通訊地址測試}Write_SJA1000(CAN_CMR,0x04); //釋放接收緩沖區}if(CAN_IR_temp&0x02) //發送中斷{NET_LED_off; //關閉網絡燈ERR_LED_off; //關閉故障燈CANBE_JSQ=0; //復位總線關閉計數器asm("nop");}if(CAN_IR_temp&0x04) //錯誤報警中斷（僅有總線關閉處理）{ //讀狀態寄存器,SR.7總線關閉:CAN控制器不參與總線活動CAN_SR_temp=Read_SJA1000(CAN_SR);if(CAN_SR_temp&0x80){CANBE_JSQ=CANBE_JSQ+1; //關閉次數加1if(CANBE_JSQ=CANBE_C) //總線關閉次數到達設定次數{NET_LED_off; //關閉網絡燈ERR_LED_on; //打開故障燈CANBE_JSQ=0; //復位總線關閉計數器do{Write_SJA1000(CAN_MOD,0x00); //重新進入工作模式}while((Read_SJA1000(CAN_MOD))&0x01);//等待進入工作模式Write_SJA1000(CAN_CMR,0x01); //啟動CAN重新發送CANBE_JSQ=CANBE_C; //防止CANBE_JSQ溢出}}asm("nop");}}中斷程序中，對命令碼等于0x2e的處理程序是：active();active()程序如下：//************************通訊地址測試2EH***********************//void active(void){uchar temp1,temp2;asm("nop"); //延時NET_LED_on; //打開網絡燈CLI(); //關CAN中斷,即總中斷do{temp1=Read_SJA1000(CAN_SR);//讀CAN_SR，直到SR.2=1:CPU可以發送數據dog();}while(!(temp1&0x04));Write_SJA1000(CAN_TXB+0,0x80); //發送數據幀0x80temp2=Read_SJA1000(CAN_RXB+1);Write_SJA1000(CAN_TXB+1,temp2); //發送轉接器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+2,addr); //發送傳感器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+3,0x2e); //發送命令碼0x2eWrite_SJA1000(CAN_TXB+4,ID3); //發送ID3Write_SJA1000(CAN_CMR,0x01); //啟動發送SEI(); //開中斷asm("nop");}大家仔細看看 active()程序的內容，發送了一個沒有數據的數據幀：0X80，再回過頭看看中斷處理函數，里面有這段程序， if(RxBuffer[0]==0x80) //地址測試數據幀{reload(); //數據幀中有和自己相同的地址}reload(); 程序很簡單，就是停止喂狗，等待復位。復位之后呢，它會進行試發送，哈哈，接下來的兩個地址相同的設備就“打架”起來了，現象就是一個設備不斷復位，一個設備通訊燈不斷閃爍。怎么樣，很容易就判斷出哪兩個地址重復了。命令碼等于0x27時，設備復位，一般是主機發送這個遠程幀。0x34時，發送數據：//************************瞬時值發送 34H*********************//void CAN_now_value_send(void){//uchar a_temp=0;uchar c_temp=0;js_now_send_value(); //計算需要發送的瞬間數值asm("nop"); //延時NET_LED_on; //打開網絡燈do{b_temp=Read_SJA1000(CAN_SR); //讀CAN_SR，直到SR.2=1:CPU可以發送數據dog();}while(!(b_temp&0x04))CLI(); //關CAN中斷,即總中斷Write_SJA1000(CAN_TXB+0,0x84); //發送數據幀0x84Write_SJA1000(CAN_TXB+1,RxBuffer[1]); //發送轉接器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+2,addr); //發送傳感器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+3,0x34); //發送命令碼0x34Write_SJA1000(CAN_TXB+4,ID3); //發送ID3Write_SJA1000(CAN_TXB+5,CBDJ_Send_L); //Write_SJA1000(CAN_TXB+6,CBDJ_Send_H); //Write_SJA1000(CAN_TXB+7,GD_Send_L); //Write_SJA1000(CAN_TXB+8,GD_Send_H); //Write_SJA1000(CAN_CMR,0x01); //啟動發送SEI(); //開中斷asm("nop");}發送了一個數據幀，這個數據幀有四字節的數據。CAN的數據幀最多支持有8個字節的數據幀，如果數據較多，可以分為多個數據幀，在命令碼里面區分這些數據幀。第四步：建立自己的CAN通訊網絡。主機可以是一臺有CAN接口的計算機，一般在計算機上裝一個CAN接口卡，有ISA接口的，比如PCL-841；PCI接口的。CAN卡的銷售商都會提供驅動，依靠驅動里面的函數，來控制CAN卡，此項不是專長，不好多說，反正就是這個思路。好了，昨天從南京回來的路上，就考慮發個CAN的東西。咱們這個論壇，目前還沒有多少關于CAN的帖子，意在拋磚引玉…………本壇高手很多，尤其是有很多潛水的高高手~~~~--------------------程序中的一些DEFINE//******************引腳信號定義***************************//#define CS_1 (PORTB|= (1<<4 )) //AD7705片選#define CS_0 (PORTB&= ~(1<<4 ))#define DRDY (PINB&0x08) //AD轉換DRDY信號輸入#define NET_LED_off (PORTB|= (1<<0 )) //網絡故障燈高電平，熄滅#define NET_LED_on (PORTB&= ~(1<<0 )) //網絡故障燈低電平，點亮#define ERR_LED_off (PORTB|= (1<<1 )) //裝置故障燈高電平，熄滅#define ERR_LED_on (PORTB&= ~(1<<1 )) //裝置故障燈低電平，點亮#define DOG_on (PORTB|= (1<<2 )) //看門狗高#define DOG_off (PORTB&= ~(1<<2 )) //看門狗低#define WR_on (PORTD|= (1<<0 )) //WR高#define WR_off (PORTD&= ~(1<<0)) //WR低#define RD_on (PORTD|= (1<<1 )) //RD高#define RD_off (PORTD&= ~(1<<1)) //RD低#define CAN_cs_on (PORTD|= (1<<4 )) //CAN高#define CAN_cs_off (PORTD&= ~(1<<4)) //CAN低#define ALE_on (PORTD|= (1<<2 )) //ALE高#define ALE_off (PORTD&= ~(1<<2)) //ALE低#define FALSE 0#define TRUE 1#define CANBE_C 6 //總線關閉次數設定值//*******************CAN寄存器地址**************************//#define CAN_MOD 0 //模式寄存器#define CAN_CMR 1 //命令寄存器只寫#define CAN_SR 2 //狀態寄存器只讀#define CAN_IR 3 //中斷寄存器只讀#define CAN_IER 4 //中斷使能寄存器#define CAN_BTR0 6 //總線定時寄存器0#define CAN_BTR1 7 //總線定時寄存器1#define CAN_OCR 8 //輸出控制寄存器#define CAN_TEST 9 //測試寄存器#define CAN_ALC 11 //仲裁丟失寄存器#define CAN_ECC 12 //錯誤代碼捕捉寄存器#define CAN_EWLR 13 //錯誤報警限制寄存器#define CAN_EXERR 14 //RX錯誤計數寄存器#define CAN_TXERR 15 //TX錯誤計數寄存器#define CAN_ACR0 16 //驗收碼寄存器0#define CAN_ACR1 17 //驗收碼寄存器1#define CAN_ACR2 18 //驗收碼寄存器2#define CAN_ACR3 19 //驗收碼寄存器3#define CAN_AMR0 20 //驗收屏蔽寄存器0#define CAN_AMR1 21 //驗收屏蔽寄存器1#define CAN_AMR2 22 //驗收屏蔽寄存器2#define CAN_AMR3 23 //驗收屏蔽寄存器3#define CAN_TXB 16 //發送緩沖區首地址(工作模式)#define CAN_RXB 16 //接收緩沖區首地址(工作模式)#define CAN_RMC 29 //RX信息計數器#define CAN_RBSA 30 //RX緩沖區起始地址寄存器#define CAN_CDR 31 //時鐘分頻器#define ID3 00 //ID3-----------------------------初始化程序uchar main_ch=0;IO_Init(); //I/O口初始化INT1_Init();GET_add(); //獲取地址，地址為0，反復獲取地址，直到不為0。NET_LED_on;ERR_LED_on; //初始化中，點亮故障燈和通訊燈，delay50ms(2);dog();delay50ms(2);dog();delay50ms(2);dog();CAN_Init(); //CAN初始化NET_LED_off;ERR_LED_off;SEI();CAN_first_send(); //CAN試發送delay50ms(1);dog();void GET_add(void) //地址獲取程序{uchar add_temp=0,add_temp1=0,add_temp2=0,add_temp3=0,addr_temp=0;do{dog();NET_LED_on;ERR_LED_on;add_temp1=PINC&0xc3;add_temp2=add_temp1>>4;add_temp1=add_temp1&0x03;add_temp3=(PIND&0xe0)>>1;add_temp=add_temp1+add_temp2+add_temp3;add_temp=(~add_temp)&0x7f;addr=add_temp;delay50ms(2);}while(addr==0);}

關鍵詞： CAN通訊硬件環

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