基于MCUIO和SJA1000的CAN数据收发方法技术

本发明专利技术涉及一种基于MCU IO和独立CAN控制器SJA1000的CAN总线数据收发方法，属于光电产品数据收发技术领域。本发明专利技术利用MCU IO和SJA1000以及CTM8251等电路芯片完成了CAN收发电路的搭建，采用MCU的一部分IO控制SJA1000控制接口，另外用8个IO通过双向数据缓冲芯片连接SJA1000的数据/地址接口，两者进行协同配合实现CAN总线数据的收发。实现了基于IO的地址/数据复用总线对SJA1000寄存器的读写，在此基础上完成了SJA1000的初始化、CAN总线数据的读取和发送，最终实现了光电产品对外的CAN总线信息传输。该方法鲁棒性高，移植性强，综合成本低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
基于MCU IO和SJA1000的CAN数据收发方法


[0001]本专利技术属于CAN总线收发
，具体涉及一种基于MCU IO和SJA1000的CAN数据收发方法，应用于光电产品的对外通信。

技术介绍

[0002]CAN总线作为一种可靠、灵活的总线技术，在工业控制中得到了广泛的应用，但是目前一些低端的MCU芯片并没内置的CAN收发控制器，还有一些MCU虽有内置的CAN控制器并不是很稳定，而且低端MCU没有并行数据接口或者被占用，而IO是所有MCU必备的接口，因此为提高CAN总线的应用范围，采用IO和独立的CAN控制器进行CAN数据的传输。SJA1000是一款成熟可靠的独立CAN控制器，IO是MCU芯片的基础管脚，其电平可置为高或者低，采用IO电平的高低可以用来控制SJA1000的控制管脚，另外采用8个IO模拟并行数据/地址接口，用于SJA1000和MCU的数据和地址的传输，因此采用MCU的IO与SJA1000的组合，即可完成CAN总线数据的收发控制。使用IO和SJA1000进行CAN总线数据的收发，利用对IO口电平控制模拟地址、数据、控制信号，并且要合理地安排不同信号之间的时序、方向、电平等。

技术实现思路

[0003]要解决的技术问题
[0004]为了解决现有的光电产品对外的CAN总线信息传输慢、不稳定的问题，本专利技术提出一种基于MCU IO和SJA1000的CAN数据收发方法。
[0005]技术方案
[0006]一种基于MCU IO和SJA1000的CAN总线数据收发方法，其特征在于所采用的电路包括MCU、SN74LVC4245A、SJA1000、CTM8251芯片，其中MCU的PB0～PB5连接SJA1000的控制管脚CS、ALE、RD、WR、RST、INT，MCU的PA8、PA9连接SN74LVC4245A的使能管脚OE和方向控制管脚DIR，MCU的PA0～PA7连接SN74LVC4245A的数据管脚1AD0～1AD7；SN74LVC4245A的数据管脚2AD0～2AD7与SJA1000的地址/数据管脚AD0～AD7连接，SJA1000的接收管脚RX和发送管脚TX分别与CTM8251的发送管脚和接收管脚相连，而CTM8251连接外部CAN总线设备的CANH、CANL、CANG，用以完成光电产品和外部设备的通信交换；步骤如下：
[0007]步骤1：进行MCU的上电复位，等待包括SJA1000在内的其它电路上电，配置与SJA1000控制管脚和SN74LVC4245A输入控制管脚相连的IO管脚，配置其输入输出方向以及默认电平大小；
[0008]步骤2：初始化SJA1000，SJA1000的初始化只能在复位模式的情况下初始化，需要将RST管脚电平拉低；
[0009]步骤3：配置输入输出缓冲器以及相关的状态寄存器和命令寄存器即可完成CAN总线数据的收发。
[0010]本专利技术技术方案更进一步的说：步骤2中SJA1000的初始化如下：
[0011]1)SJA1000进入复位模式，即RST置为低电平，复位有效，读取状态寄存器数据，确
定已进入复位模式；
[0012]2)设置时钟频率，向时钟分频寄存器写入分频数值，然后读取此寄存器数值，以保证写入正确；
[0013]3)设置波特率，向波特率寄存器写入波特率数值，然后读取波特率寄存器数值，以保证写入正确；
[0014]4)设置验收代码和屏蔽，分别向验收代码寄存器和验收屏蔽寄存器写入配置数据，然后读取此寄存器数值，以保证写入正确；
[0015]5)设置输出控制，向输出控制寄存器写入配置数据，然后读取此寄存器数值，以保证写入正确；
[0016]6)SJA1000退出复位模式，即RST置为高电平，复位无效并进入工作模式，读取状态寄存器确保已经退出复位模式。
[0017]本专利技术技术方案更进一步的说：步骤3中CAN总线数据发送如下：
[0018]1)读取SJA1000的状态寄存器，如果状态寄存器的接收状态为1即为正在接收，发送缓冲器状态为0即为锁定，则需要等待直到接收状态为0，发送缓冲器状态为1；
[0019]2)向发送缓冲器的描述符区的第一个地址区0x10写入帧信息字节，依次向发送缓冲器的描述符区第二到第五字节区0x11-0x14写入识别码；
[0020]3)向发送缓冲区数据区写入数据；
[0021]4)向命令寄存器，写入0x01命令。
[0022]本专利技术技术方案更进一步的说：步骤3中CAN总线数据接收如下：
[0023]1)读取SJA1000的状态寄存器，如果状态寄存器的接收状态为1即为正在接收，接收缓冲器状态为0即为无可用数据，则需要等待直到接收状态为0，接收缓冲器状态为1；
[0024]2)读取0x10到0x22依次读取数据；
[0025]3)向SJA1000命令寄存器写入0x04的命令，释放接收缓冲器；
[0026]4)延迟10个计数周期；
[0027]5)向SJA1000命令寄存器写入0x00的命令，初始化命令寄存器。
[0028]本专利技术技术方案更进一步的说：对SJA1000的任何操作均需要通过对寄存器的读写完成。
[0029]本专利技术技术方案更进一步的说：向寄存器写数据具体如下：
[0030]1)使能SN74LVC4245芯片，数据方向设置为MCU数据到SJA1000；
[0031]2)置SJA1000输入锁存信号ALE为高，使锁存有效；
[0032]3)将需要写入的寄存器8位地址按位赋给IO管脚PA0～PA7，并将PA0～PA7设置为输出；
[0033]4)延迟10个时钟周期；
[0034]5)置SJA1000输入锁存信号ALE为低，使锁存无效；
[0035]6)置SJA1000片选信号CS为低，使片选有效；
[0036]7)置SJA1000写信号WR为低，写有效；
[0037]8)将需要写的8位数据按位赋给IO管脚PA0～PA7；
[0038]9)延迟10个时钟周期；
[0039]10)置SJA1000写信号WR为高，写无效；
[0040]11)延迟10个时钟周期；
[0041]12)置SJA1000片选信号CS为高，使片选无效；
[0042]13)关闭SN74LVC4245芯片使能。
[0043]本专利技术技术方案更进一步的说：向寄存器读数据具体如下：
[0044]1)使能SN74LVC4245芯片，数据方向设置为MCU数据到SJA1000；
[0045]2)置SJA1000输入锁存信号ALE为高，使锁存有效；
[0046]3)将需要读入的寄存器8位地址按位赋给IO管脚PA0～PA7；
[0047]4)延迟10个时钟周期；
[0048]5)置SJA1000输入锁存信号ALE为低，使锁存无效；
[0049]6)置SJA100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MCU IO和SJA1000的CAN总线数据收发方法，其特征在于所采用的电路包括MCU、SN74LVC4245A、SJA1000、CTM8251芯片，其中MCU的PB0～PB5连接SJA1000的控制管脚CS、ALE、RD、WR、RST、INT，MCU的PA8、PA9连接SN74LVC4245A的使能管脚OE和方向控制管脚DIR，MCU的PA0～PA7连接SN74LVC4245A的数据管脚1AD0～1AD7；SN74LVC4245A的数据管脚2AD0～2AD7与SJA1000的地址/数据管脚AD0～AD7连接，SJA1000的接收管脚RX和发送管脚TX分别与CTM8251的发送管脚和接收管脚相连，而CTM8251连接外部CAN总线设备的CANH、CANL、CANG，用以完成光电产品和外部设备的通信交换；步骤如下：步骤1：进行MCU的上电复位，等待包括SJA1000在内的其它电路上电，配置与SJA1000控制管脚和SN74LVC4245A输入控制管脚相连的IO管脚，配置其输入输出方向以及默认电平大小；步骤2：初始化SJA1000，SJA1000的初始化只能在复位模式的情况下初始化，需要将RST管脚电平拉低；步骤3：配置输入输出缓冲器以及相关的状态寄存器和命令寄存器即可完成CAN总线数据的收发。2.根据权利要求1所述的一种基于MCU IO和SJA1000的CAN总线数据收发方法，其特征在于步骤2中SJA1000的初始化如下：1)SJA1000进入复位模式，即RST置为低电平，复位有效，读取状态寄存器数据，确定已进入复位模式；2)设置时钟频率，向时钟分频寄存器写入分频数值，然后读取此寄存器数值，以保证写入正确；3)设置波特率，向波特率寄存器写入波特率数值，然后读取波特率寄存器数值，以保证写入正确；4)设置验收代码和屏蔽，分别向验收代码寄存器和验收屏蔽寄存器写入配置数据，然后读取此寄存器数值，以保证写入正确；5)设置输出控制，向输出控制寄存器写入配置数据，然后读取此寄存器数值，以保证写入正确；6)SJA1000退出复位模式，即RST置为高电平，复位无效并进入工作模式，读取状态寄存器确保已经退出复位模式。3.根据权利要求1所述的一种基于MCU IO和SJA1000的CAN总线数据收发方法，其特征在于步骤3中CAN总线数据发送如下：1)读取SJA1000的状态寄存器，如果状态寄存器的接收状态为1即为正在接收，发送缓冲器状态为0即为锁定，则需要等待直到接收状态为0，发送缓冲器状态为1；2)向发送缓冲器的描述符区的第一个地址区0x10写入帧信息字节，依次向发送缓冲器的描述符区第二到第五字节区0x11-0x14写入识别码；3)向发送缓冲区数据区写入数据；4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：