第7章CAN总线控制器SJA1000.ppt

第七章 CAN控制器SJA1000 第一节 CAN控制器的作用 在CAN的网络层次结构中，数据链路层和物理层是保证通信质量直观重要、不可缺少的部分，也是网络协议中最复杂的部分。CAN控制器就是扮演这个角色，它是一块可编程电路的组合来实现这些功能，对外它提供了与微处理器的物理线路的接口。通过它的编程，CPU可以设置它的工作方式，控制它的工作状态，进行数据的发送和接收，把应用层建立在它的基础之上。 目前，许多知名的半导体厂家都生产了CAN控制芯片。其类型一种是独立的，一种是与微处理器集成在一起的，就在前面一章已经进行过描述。由于在实际应用中我们只要掌握了其中的一种，其余的就可以触类旁通，这也是CAN能够迅速推广的原因。 第二节 SJA1000概述 SJA1000是一种独立的CAN控制器，它在汽车和普通的工业应用上有先进的特征。它是Philips半导体公司PCA82C200 CAN控制器的替代产品，而且它增加了一种新的工作模式——PeliCAN，这种模式支持具有很多新特征CAN 2.0B协议 SJA1000的基本特征如下： （1）与PCA82C200独立的CAN控制器引脚兼容。 （2）与PCA82C200独立的CAN控制器电器兼容。 （3）具有PCA82C200模式。 （4）扩展的接收缓冲器。 （5）支持CAN2. 0A和CAN2.0B协议 第二节 SJA1000概述 （6）同时支持11位和29位识别码。 （7）位速率可达1Mb/s。 （8）PeliCAN模式扩展功能有： ①可读/写访问的错误计数器； ②可编程的错误报警限制； ③最近一次错误代码寄存器； ④对每一个CAN总线错误的中断； ⑤具体控制位控制的仲裁丢失中断； ⑥单次发送（无重发）； ⑦只听模式（无确认无活动的出错标志）； 第二节 SJA1000概述 ⑧支持热插拔（软件位速率检测）； ⑨验收滤波器扩展（4字节的验收代码，4字节的屏蔽）； 10）自身报文接收（自接收请求）。 （9）24MHz时钟频率。 （10）对不同微处理器的接口。 （11）可编程的CAN输出驱动器配置。 （12）增强的温度适应。 第三节 SJA1000内部结构及引脚定义 一、SJA1000的内部结构 SJA1000的内部结构如图7-1所示。 二、引脚定义 SJA1000的引脚定义如表7-1所示。 SJA1000的芯片两种不同封装型式的引脚排列与名称如图7-2所示。 第四节 SJA1000在系统中的位置 通常，每个CAN模块能够被分成不同的功能块。SJA1000用使应用最优化的CAN收发器连接到CAN总线。收发器控制从CAN控制器到总线物理层或相反的逻辑电平信号。 上面一层是一个CAN控制器，它执行在CAN规范里规定的完整是CAN协议。它通常用于报文缓冲和验收滤波。而所有这些CAN功能都有一个模块控制器控制，它负责执行应用的功能。 如图7-3所示，SJA1000独立的CAN控制器通常位于单片机和收发器之间，大多数情况下这个控制器是一个集成电路。 第五节 CAN的控制模块 本节以SJA1000为例，说明CAN的控制模块。图7-4是SJA1000的模块结构，其功能如下： 1.CAN核心模块 根据CAN规范，CAN核心模块控制CAN帧的发送和接收。 2.接口管理编辑 接口管理逻辑解释来自CPU的命令，控制CAN寄存器的寻址，向主控制器提供中断信息和状态信息。 3.发送缓冲器 发送缓冲器是CPU和BSP之间的接口，能够存储发送到CAN网络上的完整报文。缓冲器长13个字节，由CPU写入、BSP读出。 第五节 CAN的控制模块 4.接收缓冲器 接收缓冲器是ACF和CPU之间的接口，用来储存从CAN总线上接收并被确认的报文。接收缓冲器作为接收FIFO的一个窗口，可被CPU访问。CPU在此FIFO的支持下可以在处理报文的时候接收其他报文。 5.验收滤波器 验收滤波器把它其中的数据和接收的识别码的内容相比较，以决定是否接收报文。在纯粹的接收测试中，所有的报文都保存在RXFIFO中。 6.位流处理器 位流处理器是一个在发送缓冲器、接收缓冲器和CAN总线之间控制数据流的程序装置。它还在CAN总线上执行错误检测、仲裁、填充和错误处理。 第五节 CAN的控制模块 7.位时序逻辑 位时序逻辑监视串口的CAN总线和处理与总线有关的位时序。它在报文传输出现从隐性到显性时同步于CAN总线位流，接收报文时再次同步下一次传送。位时序逻辑还提供了可编程的时间段来补充传播延迟时间、相位转换和定义采样点和一位时间内的采样次数。 8.错误管理逻辑 错误管理逻辑负责传送层模块的错误管制。它接收BSP的出错报告，通知BSP和IML进行错误统计。 第六节 SJA1000详细介绍 一、与PCA82C200兼容性 在Basic CAN模式中，SJA1000模仿P