來源：電子產(chǎn)品世界 作者：中國科學(xué)院電工研究所 楊龍山

    摘要： 對于內(nèi)部沒有集成can控制器的處理器可通過外部擴展can接口來實現(xiàn)can通訊。以philips的arm7處理器lpc2131為例，給出了較為通用的硬件設(shè)計和基于嵌入式實時操作系統(tǒng)μcos-ii實現(xiàn)can通信的關(guān)鍵軟件代碼。

    關(guān)鍵詞： lpc2131；can總線；arm；μcos-ii；嵌入式系統(tǒng)

    隨著信息技術(shù)技術(shù)的飛速發(fā)展， arm技術(shù)方案架構(gòu)作為一種具備低功耗、高性能、以及小體積等特性的32位嵌入式微處理器，得到了眾多的知識產(chǎn)權(quán)授權(quán)用戶，其中包括世界頂級的半導(dǎo)體和系統(tǒng)公司。目前已被廣泛的用于各類電子產(chǎn)品，汽車、消費娛樂、影像、工業(yè)控制、海量存儲、網(wǎng)絡(luò)、安保和無線等領(lǐng)域。被業(yè)界人士認(rèn)為，基于arm的技術(shù)方案是最具市場前景和市場優(yōu)勢的解決方案。

    現(xiàn)場總線can是為解決現(xiàn)代汽車中眾多的電控模塊之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行通信協(xié)議。由于其具有多主站依據(jù)優(yōu)先權(quán)進行總線訪問，采用非破壞性總線仲裁，可完成對通信數(shù)據(jù)的錯誤檢驗和優(yōu)先級判別，數(shù)據(jù)長度最多為8個字節(jié)，傳輸時間短，受干擾的概率低，抗干擾能力較強，通信速率最高可達(dá)1mbit/s等特點，它被廣泛應(yīng)用在汽車，工業(yè)，消費類電子等領(lǐng)域，而被公認(rèn)為是最有前途的現(xiàn)場總線之一。

    基于arm在嵌入式系統(tǒng)方面優(yōu)勢和can總線的廣泛應(yīng)用，目前越來越多的arm處理器內(nèi)部都自帶了can控制器，極大的方便了開發(fā)人員對can總線的開發(fā)。但目前仍有些產(chǎn)品中的arm處理器沒有內(nèi)置can控制器，為了能夠適應(yīng)節(jié)點間對數(shù)據(jù)傳輸所提出的實時性，可靠性的要求，同時又不改變原來的硬件結(jié)構(gòu)，通過外擴can接口模塊來實現(xiàn)can通信成了一個較為合適的選擇。

    本文基于arm7tdmi-s處理器lpc2131，對內(nèi)部沒有集成can控制器的處理器，設(shè)計了較為通用的can接口模塊的硬件電路，并對can總線進行了可靠性設(shè)計，而且對基于嵌入式實時操作系統(tǒng)μcos-ii實現(xiàn)can通信，進行了嵌入式軟件的設(shè)計，最終在實踐中對can總線通訊的可靠性和可行性進行了驗證。

    lpc2131

    philips lpc2131是基于arm7tdmi-s的高性能32位risc微控制器，它一方面具有arm處理器的所有優(yōu)點：低功耗、高性能；同時又具有較為豐富的片上資源，非常適合嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)。其特點如下：

    ·集成了thumb擴展指令集。

    ·32kb可在系統(tǒng)中編程(isp)的片內(nèi)flash和可在應(yīng)用中編程(iap)的8kb ram，具有向量中斷控制器。

    ·2個uart，2個i2c串行接口，2個spi串行接口，2個定時器(7個捕獲/比較通道)，pwm單元可提供多達(dá)6個pwm輸出,8通道10位adc，實時時鐘rtc，看門狗定時器wdt，48個通用i/o引腳。

    ·cpu時鐘高達(dá)60mhz，具有片內(nèi)晶體振蕩器和片內(nèi)pll。

    lpc2131內(nèi)部沒有集成can控制器，而無法利用can總線來進行通訊。為了使得lpc2131能夠利用can總線進行通訊，可以通過外部擴展來拓展其功能。

    硬件電路設(shè)計

    由于lpc2131是由3.3v供電的arm7tdmi-s微處理器，其各個io引腳是3.3v的ttl電平，而且可以承受5v的電壓。而獨立can控制器sja1000是5v供電，其各個io口的電平是5v的ttl電平，所以二者兼容，其io可以直接相連。

    lpc2131與can控制器接口

    lpc2131與can控制器接口如圖1所示，lpc2131的p0.8~p0.15與sja1000的ad0~ad7直接相連實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，p0.22，p0.25，p0.31，p0.23分別與sja1000的ale/as,rd/e，wr，cs相連實現(xiàn)讀寫和片選，p0.30，p0.27分別與sja1000的int，rst相連實現(xiàn)中斷和復(fù)位。lpc2131訪問sja1000時，可通過軟件模擬sja1000中所規(guī)定的讀寫時序來進行，sja1000的模式引腳mode通過vcc而置為高電平，使得sja1000工作在intel的模式。