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[摘要]CAN总线常常被应用于工业现场中,数字信号处理器DSP的应用也日益广泛。介绍DSP芯片TMS320LF2812和CAN总线模块CTM1050T,研究基于两者的CAN总线的实现方案,并详细的给出硬件连接框图和程序流程图。
[关键词]数字信号处理器CAN总线现场总线
中图分类号:TN4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210023-01
一、引言
CAN(Controller Area Network)总线是目前最有前途的几种现场总线之一,被广泛应用于汽车以及各种工业控制系统中。TI公司推出2000系列电机控制DSP TMS320LF2812属于最新产品,适合工业控制、机床控制、伺服控制等高精度应用。本文介绍了以TMS320LF2812为处理器,采用CAN总线模块CTM1050T,进行了CAN总线接口设计。
二、系统硬件设计
(一)芯片介绍
TMS320F2812PGFA是TI公司推出的2000系列DSP芯片,是目前国际市场上比较先进、功能强大的32位定点DSP芯片[1]。该芯片既具有数字信号处理能力,又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能,特别适用于有大量数据处理的测控场合,如工业自动化控制,电力电子技术应用,智能化仪表及电机,伺服系统等。它的主要特点:采用高性能的静态CMOS技术,主频可以工作在150MHz(时钟周期可达6.67ns);改进的eCAN2.0B接口模块;高性能低功耗,采用1.8V内核电压和3.3V外围接口电压。
CTM1050T是一款带隔离的高速CAN收发器芯片,该芯片内部集成了所有必需的CAN隔离及CAN收、发器件,这些都被集成在不到3平方厘米的芯片上。该芯片符合ISO11898标准,因此,它可以和其他遵从ISO11898标准的CAN收发器产品互操作。
(二)电源电路设计
TMS320F2812采用+1.8V内核电压和+3.3V外围接口电压。TPS767D318
具有可单独供电的双路输出:一路固定输出电压为+3.3v,另一路固定输出电压为+1.8V,输入电压为+5V。电路图如图1所示。
图1TPS767D318接口电路原理图
(三)CAN总线接口设计
TMS320F2812的eCAN模块是TI公司新一代32位高级CAN控制器,它完全兼容CAN2.0B协议,可以在有干扰的环境里使用上述协议与其他控制器串行通信[2]。其与CTM1050T的接口电路如图2所示。
三、软件设计
这个程序的实现分为以下几个重要步骤[3]:eCAN模块的初始化,信息发送,信息接收。
ECAN模块初始化,主要重新设置为配置寄存器,初始化邮箱。信息的发送程序要对以下寄存器或寄存器的某些位进行操作:发送请求寄存器(CANTRS)的相应位、邮箱使能寄存器(CANME)的相应位、信息标识符寄存器(MID)、信箱控制区寄存器(CANMCF)、邮箱方向寄存器(CANMD)的相应位;信息的接收程序要对以下寄存器或寄存器的某些位进行操作:邮箱使能寄存器(CANME)的相应位;信息标识符寄存器(MID);局部接收屏蔽寄存器(LAM)、邮箱方向寄存器(CANMD)的相应位、覆盖保护控制寄存器(CANOPC)的相应位、接收信息悬挂寄存器(CANRMP)的相应位。程序流程如图3所示。
图2CTM1050T与TMS320F2812的接口电路原理图
四、结论
经过长时间测试,采用自发自收方式,TMS320LF2812eCAN模块中发送邮箱和接收邮箱的值完全相同,可见该设计运行正常。且CTM10
50T有CAN总线必备的隔离模块,可靠性高,对于DSPCAN总线开发研究有一定的现实意义。
参考文献:
[1]万山明,TMS320F281xDSP原理及应用实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.
[2]张卫宁译,美国德州仪器公司,TMS320C28X系列DSP的CPU于外设(上)[M].北京:清华大学出版社,2004.
[2]饶运涛,现场总线CAN原理与应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.
作者简介:
张鑫,硕士,讲师,兰州交通大学自动化与电气工程学院自动化系教师。
[关键词]数字信号处理器CAN总线现场总线
中图分类号:TN4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210023-01
一、引言
CAN(Controller Area Network)总线是目前最有前途的几种现场总线之一,被广泛应用于汽车以及各种工业控制系统中。TI公司推出2000系列电机控制DSP TMS320LF2812属于最新产品,适合工业控制、机床控制、伺服控制等高精度应用。本文介绍了以TMS320LF2812为处理器,采用CAN总线模块CTM1050T,进行了CAN总线接口设计。
二、系统硬件设计
(一)芯片介绍
TMS320F2812PGFA是TI公司推出的2000系列DSP芯片,是目前国际市场上比较先进、功能强大的32位定点DSP芯片[1]。该芯片既具有数字信号处理能力,又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能,特别适用于有大量数据处理的测控场合,如工业自动化控制,电力电子技术应用,智能化仪表及电机,伺服系统等。它的主要特点:采用高性能的静态CMOS技术,主频可以工作在150MHz(时钟周期可达6.67ns);改进的eCAN2.0B接口模块;高性能低功耗,采用1.8V内核电压和3.3V外围接口电压。
CTM1050T是一款带隔离的高速CAN收发器芯片,该芯片内部集成了所有必需的CAN隔离及CAN收、发器件,这些都被集成在不到3平方厘米的芯片上。该芯片符合ISO11898标准,因此,它可以和其他遵从ISO11898标准的CAN收发器产品互操作。
(二)电源电路设计
TMS320F2812采用+1.8V内核电压和+3.3V外围接口电压。TPS767D318
具有可单独供电的双路输出:一路固定输出电压为+3.3v,另一路固定输出电压为+1.8V,输入电压为+5V。电路图如图1所示。
图1TPS767D318接口电路原理图
(三)CAN总线接口设计
TMS320F2812的eCAN模块是TI公司新一代32位高级CAN控制器,它完全兼容CAN2.0B协议,可以在有干扰的环境里使用上述协议与其他控制器串行通信[2]。其与CTM1050T的接口电路如图2所示。
三、软件设计
这个程序的实现分为以下几个重要步骤[3]:eCAN模块的初始化,信息发送,信息接收。
ECAN模块初始化,主要重新设置为配置寄存器,初始化邮箱。信息的发送程序要对以下寄存器或寄存器的某些位进行操作:发送请求寄存器(CANTRS)的相应位、邮箱使能寄存器(CANME)的相应位、信息标识符寄存器(MID)、信箱控制区寄存器(CANMCF)、邮箱方向寄存器(CANMD)的相应位;信息的接收程序要对以下寄存器或寄存器的某些位进行操作:邮箱使能寄存器(CANME)的相应位;信息标识符寄存器(MID);局部接收屏蔽寄存器(LAM)、邮箱方向寄存器(CANMD)的相应位、覆盖保护控制寄存器(CANOPC)的相应位、接收信息悬挂寄存器(CANRMP)的相应位。程序流程如图3所示。
图2CTM1050T与TMS320F2812的接口电路原理图
四、结论
经过长时间测试,采用自发自收方式,TMS320LF2812eCAN模块中发送邮箱和接收邮箱的值完全相同,可见该设计运行正常。且CTM10
50T有CAN总线必备的隔离模块,可靠性高,对于DSPCAN总线开发研究有一定的现实意义。
参考文献:
[1]万山明,TMS320F281xDSP原理及应用实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.
[2]张卫宁译,美国德州仪器公司,TMS320C28X系列DSP的CPU于外设(上)[M].北京:清华大学出版社,2004.
[2]饶运涛,现场总线CAN原理与应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.
作者简介:
张鑫,硕士,讲师,兰州交通大学自动化与电气工程学院自动化系教师。