DSP的CAN总线通信模块设计

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摘要CAN(Control Area Network)总线作为一种支持多主机且具有完善错误处理机制的异步串行总线，由于其高通信速率、高可靠性、易扩展性和高性价比等特点，已被广泛应用于工业，尤其是汽车的电气模块中。42895

本文基于数字信号处理芯片TMS320F2812设计了可用于与上位机进行冗余CAN通信，并且可以通过CANopen协议对驱动器进行控制的CAN总线通信模块。在硬件设计方面，利用TMS320F2812内部eCAN模块，MCP2515芯片以及SJA1000芯片实现了三路CAN。在软件设计方面，利用eCAN和SJA1000实现了与上位机的冗余CAN通信；利用MCP2515对内部实现CANopen协议的驱动器进行控制。

关键词 CAN总线 TMS320F2812 CANopen协议

毕业论文设计说明书外文摘要

Title A Communication Module of CAN Bus Based on DSP

Abstract

CAN (Control Area Network) bus is asynchronous serial bus which supports for multiple hosts. With the features like high communication speed, high reliability, multi-master and so on, the CAN communication protocol CAN bus is widely used in industrial and automotive environments.

This paper designs a communication module of CAN by TMS320F2812, a DSP(Digital Signal Processing) chip. The module is able to exchange messages with the host computer with a redundant CAN bus mechanism and control three drivers by CANopen protocol. In the aspect of hardware, the eCAN module of TMS320F2812 ,MCP2515 and SJA1000 are used to implement three CAN buses. In the aspect software design, the redundant CAN bus is implemented by eCAN and SJA1000, while MCP2515 is used for the control of driver with CANopen protocol.

Keywords CAN TMS320F2812 CANopen

1 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 研究背景 1

1.3 本文的主要工作 4

2 CAN总线协议 5

2.1 CAN总线协议概述 5

2.2 CAN总线物理层 7

2.3 CAN总线数据链路层 9

2.4 CAN总线应用层 12

2.5 本章小结 13

3 控制器硬件设计 14

3.1 系统供电模块 14

3.2 DSP最小系统 15

3.3 CAN控制器与收发器 15

3.4 本章小结 21

4 控制器软件设计 22

4.1 底层驱动实现 22

4.2 顶层功能实现 35

4.3 本章小结 41

5 通信与控制实验 42

5.1 实验设计 42

5.2 与模拟上位机的通信 43

5.3 模拟驱动器控制 45

结论 47

致谢 48

参考文献49

1 绪论

1.1 引言

飞速发展的现代工业以及不断扩大的生产装置规模导致生产过程日趋复杂，这就要求企业的重视其生产自动化和信息集成度。为解决这一问题，现场总线控制系统应运而生。它用开放的、具有互操作性的现场总线将工作环境中的各种控制器以及仪表设备互相连接，同时可以直接控制现场的各类一起，从而使得用于仪器安装和维护的费用得到下降。因此，现场总线控制系统凭借其众多的优点，成为了当代控制系统的主流。而CAN(Controller Area Network)总线又是现场总线控制系统中的主流。