单片机和MCP2510的CAN总线通信模块设计
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CAN总线已经形成国际标准,并已经公认为是最有前途的现场总线之一。CAN总线规范已经被国际标准化组织制订为国际标准ISO11898,并得到众多半导体器件厂商的支持,推出各种集成有CAN协议的产品。CAN总线系统智能节点是网络上报文的接收和发送站,一般由单片机和CAN控制器或二者合二为一组成。 MCP25l0是Microchip公司生产的一种独立的可编程CAN控制器芯片。本文将介绍新型的独立CAN通信控制器MCP2510,并给出其在CAN总线系统智能节点中的应用实例。 1 MCP2510芯片介绍 MCP25lO是一种带有SPI接口的CAN控制器,DIP封装如图1所示。它支持CAN技术规范V2.OA/B,能够发送或接收标准的和扩展的信息帧,同时具有接收滤波和信息管理的功能。MCP2510通过SI接口与MCU进行数据传输,最高数据传输速率可达5 Mbps,MCU可通过MCP2510与CAN总线上的其他MCU单元通信。MCP2510内含3个发送缓冲器和2个接收缓冲器,同时还具有灵活的中断管理能力,这些特点使得MCU对CAN总线的操作变得非常简便。 1.1 MCP2510的主要特点 ◇支持CANV2.0A/B; ◇具有SPI接口,支持SPI模式0,0和1,1; ◇内含3个发送缓冲器和2个接收缓冲器,可对其优先权进行编程; ◇具有6个接收过滤器,2个接收过滤器屏蔽; ◇具有灵活的中断管理能力; ◇采用低功耗CMOS工艺技术,其工作电压范围为3.0~5.5 V,有效电流为5 mA,维持电流为10μA; ◇工作温度范围为-40~十125℃。 1.2 结构及工作原理 MCP2510有PDIP、SOIC和TSSOP三种封装形式。图2是MCP2510的内部结构框图。CAN协议机负责与CAN总线的接口,SPI 接口逻辑用于实现同MCU的通信,而寄存、缓冲器组与控制逻辑则用来完成各种方式的设定和操作控制。现结合其工作过程将各部分的功能、原理作一介绍。 (1) 收发操作 MCP251O的发送操作通过3个发送缓冲器来实现。这3个发送缓冲器各占据14字节的SRAM。第1字节是控制寄存器TXBNCTRL,该寄存器用来设定信息发送的条件,且给出了信息的发送状态;第2~6字节用来存放标准的和扩展的标识符以及仲裁信息;最后8字节则用来存放待发送的数据信息。在进行发送前,必须先对这些寄存器进行初始化。 (2) 中断管理 MCP25lO有8个中断源,包括发送中断、接收中断、错误中断及总线唤醒中断等。利用中断使能寄存器(CANINTE)和中断屏蔽寄存器 (CANINTF)可以方便地实现对各种中断的有效管理。当有中断发生时,INT引脚变为低电平并保持在低电平,直到MCU清除中断为止。 (3) 错误检测 |







