如何一步一步建立CAN通讯

CAN通讯的优点在此就不多说了，10公里，5Kb/s的速度是能保证的。第一步：硬件环境的建立。这里采用的是SJA1000作为总线控制器，CTM8251模块作为总线驱动器。MCU采用的是MEGA16：利用I/O口模拟数据总线，当然也可以使用有总线的MCU：MCS-51，MEGA8515等。原理图如下：第二步：SJA1000的控制首先阅读下SJA1000的手册，基本了解下SJA1000的结构，主要是寄存器方面的。还要了解下CAN总线方面的东西：BasicCAN，Peli CAN，远程帧，数据帧等等……SJA1000工作之前需要配置一下，才能正常工作，没有经过配置的SJA1000回拉坏总线的：组成网络的时候，如果其中有的SJA1000没有正确配置，这个设备会干扰总线，使其它设备的数据发送不出去。怎么才能控制SJA1000呢，请看下面的SJA1000读写的时序图：写的时序根据时序要求，可以利用I/O口模拟总线了：//**************************读SJA1000*************************//uint Read_SJA1000(uint address){uchar data;asm("nop");ALE_off;WR_on;RD_on;CAN_cs_on;DDRA=0xff; //数据口为输出PORTA=address; //输出数据的地址asm("nop");//delay5us(1);ALE_on;asm("nop");//delay5us(1);//DDRA=0xff; //数据口为输出PORTA=address; //输出数据的地址 //再次输出地址，确保一致。asm("nop");//delay5us(1);ALE_off;//delay5us(1);CAN_cs_off;RD_off;asm("nop");//delay5us(2);asm("nop");DDRA=0x00; //数据口为输入PORTA=0xff; //上拉asm("nop");data=PINA; //获得数据asm("nop");//delay5us(1);RD_on;CAN_cs_on;asm("nop");//delay5us(2);//dog();return data;}//**************************写SJA10000*************************//void Write_SJA1000(uint address,uint data){ asm("nop");//uint temp1,temp2;DDRA=0xff; //数据口为输出PORTA=address; //输出数据的地址CAN_cs_on;ALE_off;WR_on;RD_on;asm("nop");//delay5us(1);ALE_on;asm("nop");//delay5us(1);//DDRA=0xff; //数据口为输出PORTA=address; //输出数据的地址 再次输出地址，确保数据准确asm("nop");//delay5us(1);ALE_off;//delay5us(1);CAN_cs_off;WR_off;asm("nop");//delay5us(1);asm("nop");//DDRA=0xff;PORTA=data; //输出数据asm("nop");//delay5us(2);WR_on;PORTA=data; //再次输出数据，取保一致CAN_cs_on;asm("nop");//delay5us(2);asm("nop");//dog();}现在可以读写SJA1000了。配置SJA1000需要使SJA1000进入复位模式，然后对一些寄存器写入数据。在这里，CAN使用Pelican模式，速率为5K，双滤波工作，//*************************CAN复位初始化********************//void CAN_Init(void){ uchar i_temp=0,j_temp=0;CLI();//Read_SJA1000(CAN_IR); //读中断寄存器，清除中断位Write_SJA1000(CAN_MOD,0x01);while(!(Read_SJA1000(CAN_MOD)&0x01))//保证进入复位模式,bit0.0不为1，再写CAN_MOD{Write_SJA1000(CAN_MOD,0x01);dog();}Write_SJA1000(CAN_CDR,0xc8); //配置时钟分频寄存器-Pelican，CBP=1，//关闭TX1中断与时钟输出Write_SJA1000(CAN_AMR0,0xff); //配置验收屏蔽AMR0=0FFHWrite_SJA1000(CAN_AMR1,0x00); //配置验收屏蔽AMR1=000HWrite_SJA1000(CAN_AMR2,0xff); //配置验收屏蔽AMR2=0FFHWrite_SJA1000(CAN_AMR3,0x00); //配置验收屏蔽AMR3=000HWrite_SJA1000(CAN_ACR1,0x00); //配置验收代码ACR1=0:广播Write_SJA1000(CAN_ACR3,addr); //配置验收代码ACR3=地址Write_SJA1000(CAN_BTR0,0x7f); //配置总线定时--5kbpsWrite_SJA1000(CAN_BTR1,0xff);Write_SJA1000(CAN_OCR,0x1a); //配置输出控制Write_SJA1000(CAN_EWLR,0xff); //配置错误报警限制为255do{Write_SJA1000(CAN_MOD,0x00); //进入工作模式双滤波dog();}while((Read_SJA1000(CAN_MOD))&0x01); // 确认复位标志是否被删除Write_SJA1000(CAN_TXB+4,ID3); //配置发送缓冲区的ID3-Write_SJA1000(CAN_IER,0x07); //配置SJA10000中断-错误报警/发送/接收中断SEI();}在这之前，需要获取设备的地址，就是读取拨码开关各个脚的电平。需要注意的是，SJA1000使用的是双滤波模式，响应地址有：广播的：0x00，还有自己的地址：0x**。为什么要这么做呢，一个系统中，主机的地址一般是0X00，从机地址从0X01开始，这里面如果有两个从机的地址一样，就很可能产生一些混乱。从机一旦多了起来，查找地址相同的设备就有些麻烦了。在程序的初始化的时候，进行SJA1000的配置。第三部：工作程序接下来，做的工作就是CAN试发送，别小看这个试发送，这可是解决地址重复的问题的哦，还能检测CAN网络是否正常。//****************CAN第一次发送 通讯地址测试2e*****************//void CAN_first_send(void){ //uchar add_temp=0;uchar a_temp=0;uchar SR_temp;asm("nop"); //延时NET_LED_on; //打开网络灯do{a_temp=Read_SJA1000(CAN_SR);//读CAN_SR，直到SR.2=1:CPU可以发送数据dog();}while(!(a_temp&0x04))CLI(); //关CAN中断,即总中断Write_SJA1000(CAN_TXB+0,0xc0); //发送远程帧0xc0Write_SJA1000(CAN_TXB+1,0x00); //发送转接器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+2,addr); //发送传感器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+3,0x2e); //发送命令码0x2eWrite_SJA1000(CAN_TXB+4,ID3); //发送ID3Write_SJA1000(CAN_CMR,0x01); //启动发送,//网络故障错误在中断中处理，短接H、L，按复位，先亮绿灯，后黄灯亮asm("nop");//SEI();}SJA1000的中断引脚接到MEGA16的INT1上，需要在程序初始化的时候，配置一些INT1，使MCU能响应SJA1000的中断。数据发送前，点亮网络指示灯，什么时候熄灭它呢，在发送中断中熄灭它。下面看看MCU对SJA1000中断的一些处理：在这里只处理：接收中断、发送中断、总线关闭中断。#pragma interrupt_handler can_int:3void can_int(void){asm("nop");CAN_IR_temp=Read_SJA1000(CAN_IR); //读取中断寄存器if(CAN_IR_temp&0x01) //接收中断{Get_RXB_temp();if(RxBuffer[0]==0x80) //地址测试数据帧{reload(); //数据帧中有和自己相同的地址}if(RxBuffer[0]==0xc0) // 远程帧则释放接收缓冲区{type=RxBuffer[3]; //读命令码//处理命令码if(type==0x30){ if(type==0x34){CAN_now_value_send();type=0;} //传瞬时值数据if (type==0x27){reload(); type=0;}//装置复位if(type==0x2e){active();type=0;} //通讯地址测试}Write_SJA1000(CAN_CMR,0x04); //释放接收缓冲区}if(CAN_IR_temp&0x02) //发送中断{NET_LED_off; //关闭网络灯ERR_LED_off; //关闭故障灯CANBE_JSQ=0; //复位总线关闭计数器asm("nop");}if(CAN_IR_temp&0x04) //错误报警中断（仅有总线关闭处理）{ //读状态寄存器,SR.7总线关闭:CAN控制器不参与总线活动CAN_SR_temp=Read_SJA1000(CAN_SR);if(CAN_SR_temp&0x80){CANBE_JSQ=CANBE_JSQ+1; //关闭次数加1if(CANBE_JSQ=CANBE_C) //总线关闭次数到达设定次数{NET_LED_off; //关闭网络灯ERR_LED_on; //打开故障灯CANBE_JSQ=0; //复位总线关闭计数器do{Write_SJA1000(CAN_MOD,0x00); //重新进入工作模式}while((Read_SJA1000(CAN_MOD))&0x01);//等待进入工作模式Write_SJA1000(CAN_CMR,0x01); //启动CAN重新发送CANBE_JSQ=CANBE_C; //防止CANBE_JSQ溢出}}asm("nop");}}中断程序中，对命令码等于0x2e的处理程序是：active();active()程序如下：//************************通讯地址测试2EH***********************//void active(void){uchar temp1,temp2;asm("nop"); //延时NET_LED_on; //打开网络灯CLI(); //关CAN中断,即总中断do{temp1=Read_SJA1000(CAN_SR);//读CAN_SR，直到SR.2=1:CPU可以发送数据dog();}while(!(temp1&0x04));Write_SJA1000(CAN_TXB+0,0x80); //发送数据帧0x80temp2=Read_SJA1000(CAN_RXB+1);Write_SJA1000(CAN_TXB+1,temp2); //发送转接器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+2,addr); //发送传感器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+3,0x2e); //发送命令码0x2eWrite_SJA1000(CAN_TXB+4,ID3); //发送ID3Write_SJA1000(CAN_CMR,0x01); //启动发送SEI(); //开中断asm("nop");}大家仔细看看 active()程序的内容，发送了一个没有数据的数据帧：0X80，再回过头看看中断处理函数，里面有这段程序， if(RxBuffer[0]==0x80) //地址测试数据帧{reload(); //数据帧中有和自己相同的地址}reload(); 程序很简单，就是停止喂狗，等待复位。复位之后呢，它会进行试发送，哈哈，接下来的两个地址相同的设备就“打架”起来了，现象就是一个设备不断复位，一个设备通讯灯不断闪烁。怎么样，很容易就判断出哪两个地址重复了。命令码等于0x27时，设备复位，一般是主机发送这个远程帧。0x34时，发送数据：//************************瞬时值发送 34H*********************//void CAN_now_value_send(void){//uchar a_temp=0;uchar c_temp=0;js_now_send_value(); //计算需要发送的瞬间数值asm("nop"); //延时NET_LED_on; //打开网络灯do{b_temp=Read_SJA1000(CAN_SR); //读CAN_SR，直到SR.2=1:CPU可以发送数据dog();}while(!(b_temp&0x04))CLI(); //关CAN中断,即总中断Write_SJA1000(CAN_TXB+0,0x84); //发送数据帧0x84Write_SJA1000(CAN_TXB+1,RxBuffer[1]); //发送转接器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+2,addr); //发送传感器地址Write_SJA1000(CAN_TXB+3,0x34); //发送命令码0x34Write_SJA1000(CAN_TXB+4,ID3); //发送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); //启动发送SEI(); //开中断asm("nop");}发送了一个数据帧，这个数据帧有四字节的数据。CAN的数据帧最多支持有8个字节的数据帧，如果数据较多，可以分为多个数据帧，在命令码里面区分这些数据帧。第四步：建立自己的CAN通讯网络。主机可以是一台有CAN接口的计算机，一般在计算机上装一个CAN接口卡，有ISA接口的，比如PCL-841；PCI接口的。CAN卡的销售商都会提供驱动，依靠驱动里面的函数，来控制CAN卡，此项不是专长，不好多说，反正就是这个思路。好了，昨天从南京回来的路上，就考虑发个CAN的东西。咱们这个论坛，目前还没有多少关于CAN的帖子，意在抛砖引玉…………本坛高手很多，尤其是有很多潜水的高高手~~~~--------------------程序中的一些DEFINE//******************引脚信号定义***************************//#define CS_1 (PORTB|= (1<<4 )) //AD7705片选#define CS_0 (PORTB&= ~(1<<4 ))#define DRDY (PINB&0x08) //AD转换DRDY信号输入#define NET_LED_off (PORTB|= (1<<0 )) //网络故障灯高电平，熄灭#define NET_LED_on (PORTB&= ~(1<<0 )) //网络故障灯低电平，点亮#define ERR_LED_off (PORTB|= (1<<1 )) //装置故障灯高电平，熄灭#define ERR_LED_on (PORTB&= ~(1<<1 )) //装置故障灯低电平，点亮#define DOG_on (PORTB|= (1<<2 )) //看门狗高#define DOG_off (PORTB&= ~(1<<2 )) //看门狗低#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 //总线关闭次数设定值//*******************CAN寄存器地址**************************//#define CAN_MOD 0 //模式寄存器#define CAN_CMR 1 //命令寄存器 只写#define CAN_SR 2 //状态寄存器 只读#define CAN_IR 3 //中断寄存器 只读#define CAN_IER 4 //中断使能寄存器#define CAN_BTR0 6 //总线定时寄存器0#define CAN_BTR1 7 //总线定时寄存器1#define CAN_OCR 8 //输出控制寄存器#define CAN_TEST 9 //测试寄存器#define CAN_ALC 11 //仲裁丢失寄存器#define CAN_ECC 12 //错误代码捕捉寄存器#define CAN_EWLR 13 //错误报警限制寄存器#define CAN_EXERR 14 //RX错误计数寄存器#define CAN_TXERR 15 //TX错误计数寄存器#define CAN_ACR0 16 //验收码寄存器0#define CAN_ACR1 17 //验收码寄存器1#define CAN_ACR2 18 //验收码寄存器2#define CAN_ACR3 19 //验收码寄存器3#define CAN_AMR0 20 //验收屏蔽寄存器0#define CAN_AMR1 21 //验收屏蔽寄存器1#define CAN_AMR2 22 //验收屏蔽寄存器2#define CAN_AMR3 23 //验收屏蔽寄存器3#define CAN_TXB 16 //发送缓冲区首地址(工作模式)#define CAN_RXB 16 //接收缓冲区首地址(工作模式)#define CAN_RMC 29 //RX信息计数器#define CAN_RBSA 30 //RX缓冲区起始地址寄存器#define CAN_CDR 31 //时钟分频器#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(); //获取地址，地址为0，反复获取地址，直到不为0。NET_LED_on;ERR_LED_on; //初始化中，点亮故障灯和通讯灯，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试发送delay50ms(1);dog();void GET_add(void) //地址获取程序{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);}

关键词： CAN通讯硬件环