1.总体设计
PC机与TMS320LF2407的RS-485通信,采用MAXIM公司生产的MAX48X/49X系列收发器芯片,完成RS-485标准接口通信。由于PC机上提供的是标准的RS-232C串行接口,因此,需要RS-232C/RS-485转换器进行接口转换。如图1所示。应用TMS320LF2407内嵌的CAN模块和总线接口芯片PCA82C250,实现了TMS320LF2407与CAN总线的串行通信。
2.TMS320LF2407的RS-485通信设计
TMS320F2407有较强的串行通信能力,设计到的控制类寄存器较多,这使系统设计比较灵活。设计时,首先对控制类寄存器进行初始化,包括数据格式、中断使能、中断优先级、波特率等参数的设置。初始化完成以后,就可以发送和接收数据了。如果要发送数据,只要把数据写入SCITXBUF即可,由串行通信SCI模块自动完成发送数据。如果要接收数据,只要把SCIRXBUF的内容读出即可(从引脚SCIRXD/IO移位来的信息由串行通信SCI模块本身自动去掉起始位、停止位、校验位,并将数据放到SCIRXBUF中)。代码如下:
初始化TMS320LF2407的SCI模块
3.上位机PC串行通信软件设计
上位机PC采用高级语言VB的通信控件,实现串行通信。在VB5.0及以上版本中,提供了一个名为MSComm的通信控件,它为应用程序提供基本的串行通信功能,可以通过串行接口发送和接收数据。
PC串行口发送器输出端和接收器输入端的数据格式为帧信息格式,与TMS320LF2407的SCI格式相同。通信时,双方预先约定通信数据传输格式、传输速率及各自工作方式等。本文设计中双方约定:波特率为9600bps。1帧信息格式为1个起始位、8个数据位和1个停止位。传送方式:PC机采用查询方式接收数据,TMS320F240采用中断方式接收数据。
4.TMS320LF2407的CAN通信设计
TMS320LF2407 内嵌的CAN模块,是一个16 位的外围器件,其通信特性有:(1)完全支持CAN2.0B协议;(2)具有6个邮箱,其中mailbox2与mailbox3可按工程需求配置为接收或发送邮箱,数据长度为0—8字节;(3)当发送出错或仲裁过程中数据丢失时,该控制器具有自动重发功能;(4)能够通过软件编程实现自检测功能。
4.1硬件设计
应用TMS320LF2407微控制器组成一个CAN总线网络,进行实时接收和发送数据。CAN控制器接口用于提供CAN协议控制器与物理总线之间的接口,总线接口芯片使用PHILIPS公司生产的PCA82C250,它可以方便的将CAN控制器连接到CAN总线网络上。硬件系统分为两层,第一层是CAN总线与TMS320LF2407的接口电路,实现CAN总线和TMS320LF2407的物理接口,第二层是TMS320LF2407与CAN总线的信息处理层。如图2所示。
PCA82C250提供差分发送和对CAN控制器的差分接收,由于PCA82C250是5V电源供电,TMS320LF2407是用3.3V电源供电,因此采用电阻分压来实现电平转换。其中R2,R3分别取1KΩ和2KΩ,R1取10KΩ。对于二极管D1选用具有快速恢复能力的肖特基二极管IN5819。
4.2软件设计
4.2.1初始化CAN模块
CAN模块的初始化包括初始化位时间和初始化邮箱。
初始化位时间可按如下步骤进行(如图3所示):
(1)在MCR寄存器中设置改变配置请求位:CANMCR=1000H;
(2)配置BCR寄存器:CANBCR2=0000H; CANBCR1=0157H;
(3)请求正常模式:CANMCR=0000H;
初始化邮箱可以按照如下步骤配置邮箱(如图4所示):
(1)禁止邮箱写0到CANMDER:CANMDER=0000H;
(2)在CANMCR中设置改变数据域请求:CANMCR=0100H;
(3)改变邮箱内容:数据可以只在发送邮箱中设置;
(4)返回正常模式:CANMCR=0000H;
(5)使能邮箱:CANMDER=0004H;
4.2.2 发送消息
为了实现CAN模块的消息发送,需要按照以下步骤配置发送过程:
(1)对发送邮箱进行初始化
禁止邮箱对CANMDER写0:CANMDER=0000H;
在CANMCR中设置改变数据域请求:CANMCR=0100H;
对发送邮箱设置消息ID: CANMSGIDnH="0E00H";CANMSGIDnL=000FH;
设置消息控制域,即对CANMSGCTRLn进行写操作: CANMSGCTRLn="0008H";
创建消息并写到CANMBXnA、CANMBXnB、CANMBXnC和CANMBXnD中:
CANMBXnA=0ABCDH;CANMBXnB=0123H;CANMBXnC=0EF32H;CANMBXnD=6789H;
重新设置CANMCR的第8位,请求正常操作:CANMCR=0000H;
允许邮箱对CANMDER寄存器进行写操作:CANMDER=0004H;
(2)设置TCR寄存器的TRS位,请求发送消息:TCR=0010H;
(3)等待发送确认(TCR寄存器的TA=1);
(4)重新设置TA和发送标志:TCR=1000H;
4.2.3 接收消息
应用CAN模块接收外界消息时,需要对CAN控制器进行如下设置:
(1)设置局部接收屏蔽寄存器。 LAM1H=8000H;
(2)设置邮箱标识符和控制。
禁止邮箱对MDER写0:CANMDER=0000H;
写MCR寄存器申请改变数据域请求:CANMCR=0100H;
对发送邮箱设置消息ID: CANMSGIDnH="0E00H";CANMSGIDnL=000EH;
设置消息控制域:CANMSGCTRLn=0008H;
重置MCR第8位,请求正常操作:CANMCR=0000H;
允许邮箱写MDER寄存器:CANMDER=0044H;
(3)等待接收确认和CANIFR的邮箱中断标志。
(4)重置RMP和接收标志,必须对RMP写1: CANRCR="0040H";
图3 初始化位时间编程流程图