基于SJA1000的完整CAN節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

SJA1000 是一種獨(dú)立的 CAN 控制器產(chǎn)品，具有用于汽車(chē)和一般工業(yè)應(yīng)用的高級(jí)功能。它旨在取代 PCA82C200，因?yàn)樗?a target="_blank">硬件和軟件兼容的。由于具有一組增強(qiáng)的功能，該設(shè)備非常適合許多應(yīng)用，尤其是在系統(tǒng)優(yōu)化、診斷和維護(hù)很重要的情況下。本報(bào)告旨在指導(dǎo)用戶(hù)設(shè)計(jì)基于 SJA1000 的完整 CAN 節(jié)點(diǎn)。該報(bào)告提供了用于編程的典型應(yīng)用電路圖和流程圖。

獨(dú)立的 CAN 控制器 SJA1000 有兩種不同的操作模式：（1）BasicCAN 模式（PCA82C200 兼容）；(2) PeliCAN 模式。

上電時(shí)，BasicCAN 模式是默認(rèn)操作模式。因此，無(wú)需任何更改即可使用為 PCA82C200 開(kāi)發(fā)的現(xiàn)有硬件和軟件。除了 PCA82C200 已知的功能外，該模式還實(shí)現(xiàn)了一些額外功能，使設(shè)備更具吸引力。但是，它們不影響與 PCA82C200 的兼容性。

PeliCAN 模式是一種新的操作模式，能夠根據(jù) CAN 規(guī)范 2.0B 處理所有幀類(lèi)型。此外，它還提供了一些增強(qiáng)功能，使 SJA1000 適用于廣泛的應(yīng)用。

CAN節(jié)點(diǎn)架構(gòu)

一般每個(gè)CAN模塊可以分為不同的功能塊。與 CAN 總線線路的連接通常使用針對(duì)應(yīng)用優(yōu)化的 CAN 收發(fā)器構(gòu)建。收發(fā)器控制來(lái)自 CAN 控制器的邏輯電平信號(hào)到總線上的物理電平，反之亦然。

下一層是 CAN 控制器，它實(shí)現(xiàn)了 CAN 規(guī)范中定義的完整 CAN 協(xié)議。通常它還包括消息緩沖和接受過(guò)濾。

所有這些 CAN 功能都由執(zhí)行應(yīng)用程序功能的模塊控制器控制。例如，它控制執(zhí)行器、讀取傳感器和處理人機(jī)界面 (MMI)。

如圖 1 所示，SJA1000 獨(dú)立 CAN 控制器始終位于微控制器和收發(fā)器之間，在大多數(shù)情況下收發(fā)器是集成電路。

圖 1 CAN 模塊設(shè)置

框圖

圖 2 顯示了 SJA1000 的框圖。

圖 2 SJA1000 框圖

CAN 核心塊根據(jù) CAN 規(guī)范控制 CAN 幀的發(fā)送和接收。

接口管理邏輯塊執(zhí)行到外部主機(jī)控制器的鏈接，該控制器可以是微控制器或任何其他設(shè)備。通過(guò) SJA1000 多路復(fù)用地址/數(shù)據(jù)總線的每個(gè)寄存器訪問(wèn)和讀/寫(xiě)選通的控制都在該單元中處理。除了 PCA82C200 已知的 BasicCAN 功能外，還添加了新的 PeliCAN 功能。因此，主要在此塊中實(shí)現(xiàn)了額外的寄存器和邏輯。

SJA1000 的發(fā)送緩沖器能夠存儲(chǔ)一個(gè)完整的消息（擴(kuò)展或標(biāo)準(zhǔn)）。每當(dāng)主機(jī)控制器啟動(dòng)傳輸時(shí)，接口管理邏輯都會(huì)強(qiáng)制 CAN 核心模塊從傳輸緩沖區(qū)讀取 CAN 消息。

當(dāng)接收到消息時(shí)，CAN 核心模塊將串行位流轉(zhuǎn)換為接受過(guò)濾器的并行數(shù)據(jù)。通過(guò)這個(gè)可編程過(guò)濾器，SJA1000 決定主機(jī)控制器實(shí)際接收到哪些消息。

接受過(guò)濾器接受的所有接收消息都存儲(chǔ)在接收 FIFO 中。根據(jù)操作模式和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，最多可以存儲(chǔ) 32 條消息。這使得用戶(hù)在為系統(tǒng)指定中斷服務(wù)和中斷優(yōu)先級(jí)時(shí)更加靈活，因?yàn)閿?shù)據(jù)溢出情況的概率大大降低。

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