82C250
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82C250
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82C250
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82C250
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82C250
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82C250
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位標(biāo)識(shí)符和29 位標(biāo)識(shí)符; 擴(kuò)展的接收緩沖器( 增至64 b, pca82c200 只有20 個(gè)字節(jié)) ; 對(duì)不同微處理器的接口; 可編程的can 驅(qū)動(dòng)器輸出。 sja1000 具有兩種工作模式: 基本模式和peli 模式。其中基本模式符合can 協(xié)議2. 0a 標(biāo)準(zhǔn), 和pca82c200 兼容。設(shè)置時(shí)鐘分頻器( cdr: clock divider reg ister) 的最高位模式選擇位( cdr. 7) , 可在基本模式和peli 模式之間切換。 1. 2 can 收發(fā)器82c250 的硬件結(jié)構(gòu)和功能 82c250 是can 控制器與物理總線間的接口, 最初主要應(yīng)用于汽車高速控制場(chǎng)合。它向總線提供了差動(dòng)的發(fā)送能力, 向can 控制器提供了差動(dòng)的接收能力。 82c250 主要特性如下: 與iso/ dis11898 標(biāo)準(zhǔn)兼容; 高速( 最高可達(dá)1 mb/ s) ; 具有抗汽車環(huán)境下的瞬間干擾, 保護(hù)總線能力; 降低射頻干擾( radio frequencyinterference, rfi) 的斜率( slope) 控制; 熱防護(hù); 防護(hù)電池與地之間發(fā)生短路; 低
狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理并將處理過(guò)的數(shù)字信號(hào)通過(guò)can通信控制器sja1000送入can總線。1.2 控制單元模塊設(shè)計(jì)及關(guān)鍵問題的解決控制單元的主要功能是將現(xiàn)場(chǎng)采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),通過(guò)cpu處理后再由can總線控制器打包送上can總線以便上位機(jī)接收處理;接收上位機(jī)控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制的具體操作。具體需要解決的問題為:①can模塊設(shè)計(jì);②a/d模塊設(shè)計(jì)。1.2.1 can模塊設(shè)計(jì)控制單元以8位單片機(jī)at89c51為核心,選用器件sja1000作為can控制器,并選用芯片82c250和6n137作為can控制器接口和光耦隔離。硬件電路如圖2所示。系統(tǒng)采用的can總線通信控制器sja1000是philips公司生產(chǎn)的一種獨(dú)立式can器件,其原理框圖如圖3所示。它與can2.ob相兼容[1],同時(shí)支持11位(basiccan模式)和29位(pelican模式)識(shí)別碼。圖2中at89c51單片機(jī)的ale、wr、rd端分別控制sja1000的ale/as、wr、rd端,地址和數(shù)據(jù)線ado~ad7由p0口分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)。sja1000的中斷請(qǐng)求信號(hào)int在中斷允許且有中斷發(fā)生時(shí),由高電
制。近年來(lái),隨著微電子技術(shù)和控制技術(shù)的迅速發(fā)展,電動(dòng)執(zhí)行器也獲得了快速發(fā)展,特別是國(guó)外一些生產(chǎn)廠商在這幾年中相繼推出了常規(guī)的、帶現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議的智能電動(dòng)執(zhí)行器,而can智能電動(dòng)執(zhí)行器就是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N。 本文介紹的can智能電動(dòng)執(zhí)行器采用無(wú)刷直流電機(jī)控制,控制精度高,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的閥位檢測(cè),可提高閥位測(cè)量的精度和可靠性,能取代現(xiàn)行普遍采用的電位器和差動(dòng)變壓器模擬測(cè)量方法。 控制電路的硬件設(shè)計(jì) 整個(gè)電路主要由五個(gè)部分組成:?jiǎn)纹瑱C(jī)p89c58為主的主機(jī)部分,由sja1000、82c250、光電隔離電路等組成的can總線控制及接口部分,由無(wú)刷直流電機(jī)專用控制芯片mc33035組成的電機(jī)控制部分,閥門位置檢測(cè)部分和lcd液晶顯示部分。 1 can總線及接口部分 can總線控制及接口如圖2所示,主要包括獨(dú)立can通信控制器sja1000、can總線收發(fā)器82c250和高速光電耦合器6n137。 單片機(jī)p89c58首先對(duì)sja1000進(jìn)行初始化,控制sja1000實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信任務(wù)。sja1000的ad0~ad7連接到89c52的p0
出力、抗干擾、防爆以及多種環(huán)境的適應(yīng)性能等都是其主要性能指標(biāo)。 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)fcs(field bus control system)利用現(xiàn)場(chǎng)總線開放、具有互操作性的網(wǎng)絡(luò),將現(xiàn)場(chǎng)各控制器與儀表設(shè)備互連,構(gòu)成控制系統(tǒng),同時(shí)控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng),這樣降低了安裝成本和維護(hù)費(fèi)用。因此,fcs實(shí)質(zhì)是一種開放、具有互操作性、徹底分散的分布式控制系統(tǒng),已成為21世紀(jì)控制系統(tǒng)的主流。 2 can總線電動(dòng)執(zhí)行器的硬件設(shè)計(jì) 2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) can總線電動(dòng)執(zhí)行器通過(guò)sja1000和82c250與can現(xiàn)場(chǎng)總線通信;通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制伺服電機(jī)正/反轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)閥位控制。為了避免通信過(guò)程中數(shù)據(jù)發(fā)生堵塞,該設(shè)計(jì)采用雙mcu結(jié)構(gòu),利用雙口ram作為兩個(gè)微控制器獨(dú)立訪問的存儲(chǔ)器。其中負(fù)責(zé)通信的微控制器根據(jù)雙口ram的指定存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)或讀取數(shù)據(jù),并通過(guò)can現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)通信;而另一個(gè)微控制器則通過(guò)雙口ram的信息及信號(hào)采集檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制功能。這兩片微控制器均選用at89c51。為了保證斷電或其他突發(fā)情況下信息不丟失,還增加了一個(gè)e2prom器件24c08。位置傳感器選用有間隙補(bǔ)償性電位器,
打包處理并將處理過(guò)的數(shù)字信號(hào)通過(guò)can通信控制器sja1000送入can總線。 1.2 控制單元模塊設(shè)計(jì)及關(guān)鍵問題的解決 控制單元的主要功能是將現(xiàn)場(chǎng)采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),通過(guò)cpu處理后再由can總線控制器打包送上can總線以便上位機(jī)接收處理;接收上位機(jī)控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制的具體操作。具體需要解決的問題為:①can模塊設(shè)計(jì);②a/d模塊設(shè)計(jì)。 1.2.1 can模塊設(shè)計(jì) 控制單元以8位單片機(jī)at89c51為核心,選用器件sja1000作為can控制器,并選用芯片82c250和6n137作為can控制器接口和光耦隔離。硬件電路如圖2所示。 系統(tǒng)采用的can總線通信控制器sja1000是philips公司生產(chǎn)的一種獨(dú)立式can器件,其原理框圖如圖3所示。它與can2.ob相兼容[1],同時(shí)支持11位(basiccan模式)和29位(pelican模式)識(shí)別碼。 圖2中at89c51單片機(jī)的ale、wr、rd端分別控制sja1000的ale/as、wr、rd端,地址和數(shù)據(jù)線ado~ad7由p0口分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)。sja1000的中斷請(qǐng)求信號(hào)int在中斷允許且
圖1為CAN控制器與物理總線之間的接口電路82C250的功能框圖。82C250能夠提供對(duì)總線的差動(dòng)接收和發(fā)送功能,以實(shí)現(xiàn)總線上各節(jié)點(diǎn)之間的電氣隔離,最高通信速率可達(dá)1 Mb/s。
s相連實(shí)現(xiàn)讀寫和片選,p0.30,p0.27分別與sja1000的int,rst相連實(shí)現(xiàn)中斷和復(fù)位。lpc2131訪問sja1000時(shí),可通過(guò)軟件模擬sja1000中所規(guī)定的讀寫時(shí)序來(lái)進(jìn)行,sja1000的模式引腳mode通過(guò)vcc而置為高電平,使得sja1000工作在intel的模式。 圖1 lpc2131與can控制器接口電路can收發(fā)器與can總線接口can收發(fā)器與can總線的接口如圖2所示,其中sja1000的tx0,rx0分別與can收發(fā)器的txd,rxd相連,為提高can收發(fā)器82c250與can總線的接口部分的抗干擾能力,特在82c250 的canh 和canl 引腳串接一個(gè)共模扼流圈,以消除一定的共模干擾,而使得總線差分信號(hào)能夠順利通過(guò)。并且canh和canl分別通過(guò)一個(gè)磁珠與總線相連,以起到消除一定的高頻干擾。同時(shí)canh 和canl與地之間并聯(lián)了兩個(gè)30pf 的小電容,可以起到濾除總線上的高頻干擾和一定的防電磁輻射的能力。另外在兩根can總線接入端與地之間分別接了一個(gè)tvs,當(dāng)can 總線有較高的電壓時(shí)通過(guò)tvs的擊穿而接地,可起到一定的過(guò)壓保護(hù)作用。82c250 的rs
,等狀態(tài)恢復(fù)后再重新恢復(fù)工作。 2.5外部接口 本文設(shè)計(jì)的數(shù)字控制器外部接口包括外部控制i/o接口和外部通訊接口。 利用dsp內(nèi)部的i/o口來(lái)實(shí)現(xiàn)外圍的附加控制功能,如:指示燈顯示、主電路的緩起控制、輸出接觸器的控制、散熱風(fēng)扇的開關(guān)控制等; 外部通訊接口包括can總線接口和rs232接口。can總線接口可滿足遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸要求,rs232接口可與人機(jī)設(shè)備接口。 外部can總線通訊接口采用tms320lf2407a芯片的can 控制器接口,利用用82c250作為can驅(qū)動(dòng)芯片和外部設(shè)備通訊。can驅(qū)動(dòng)芯片82c250單獨(dú)供電,通過(guò)光耦將dsp內(nèi)部can控制器的引腳 canrx和cantx和驅(qū)動(dòng)芯片82c250隔離,以減少數(shù)字信號(hào)對(duì)cpu的干擾。 rs232通訊接口利用tms320lf2407a芯片包含的串行通信接口sci模塊,它支持cpu與其他使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通訊。sci 接收器和發(fā)送器是雙緩沖的,每一個(gè)都有它自己?jiǎn)为?dú)的使能位和中斷標(biāo)志位。兩者都可以獨(dú)立工作,或者在全雙工的方式下同時(shí)工作。本文設(shè)計(jì)中,cpu的sci 模塊引
并且觀測(cè)到的sel發(fā)生概率非常低,在sstl整個(gè)記錄中只記錄到3到4次值得懷疑的情況(確定的只有4次)。sstl還發(fā)現(xiàn)幾乎所有的商業(yè)cmos器件,在經(jīng)受10 krad輻照后其性能并無(wú)明顯下降。sstl在低軌道小衛(wèi)星采用工業(yè)級(jí)can控制器芯片構(gòu)建衛(wèi)星can總線網(wǎng)絡(luò)的成功,驗(yàn)證了上述結(jié)論。表2為sstl在近年來(lái)采用的cots can器件。 表2 surrey大學(xué)采用的cots can器件統(tǒng)計(jì)列表 器 件 飛行任務(wù)次數(shù) philips can收發(fā)器:當(dāng)前主流產(chǎn)品 4 philips pca82c250 10 philips p87c592 10 philips can 8位外設(shè):產(chǎn)權(quán)主流產(chǎn)品 4 philips pca82c200:can 8位外設(shè) 6 infineon:8位can微控制器(a/d,pwm,例如8051) 6 microchip can spi外設(shè) 4 4 星載計(jì)算機(jī)中的雙冗余容錯(cuò)can總線設(shè)計(jì) 圖1描述了基于can的雙冗余總線結(jié)構(gòu)?;赾an總線的雙冗余系統(tǒng)通信總線的基本設(shè)計(jì)思想是在衛(wèi)星各功能模塊之間布下兩條基于can的系統(tǒng)通信總線,即
pwm輸出,等狀態(tài)恢復(fù)后再重新恢復(fù)工作。 2.5外部接口 本文設(shè)計(jì)的數(shù)字控制器外部接口包括外部控制i/o接口和外部通訊接口。 利用dsp內(nèi)部的i/o口來(lái)實(shí)現(xiàn)外圍的附加控制功能,如:指示燈顯示、主電路的緩起控制、輸出接觸器的控制、散熱風(fēng)扇的開關(guān)控制等; 外部通訊接口包括can總線接口和rs232接口。can總線接口可滿足遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸要求,rs232接口可與人機(jī)設(shè)備接口。 外部can總線通訊接口采用tms320lf2407a芯片的can 控制器接口,利用用82c250作為can驅(qū)動(dòng)芯片和外部設(shè)備通訊。can驅(qū)動(dòng)芯片82c250單獨(dú)供電,通過(guò)光耦將dsp內(nèi)部can控制器的引腳 canrx和cantx和驅(qū)動(dòng)芯片82c250隔離,以減少數(shù)字信號(hào)對(duì)cpu的干擾。 rs232通訊接口利用tms320lf2407a芯片包含的串行通信接口sci模塊,它支持cpu與其他使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通訊。sci 接收器和發(fā)送器是雙緩沖的,每一個(gè)都有它自己?jiǎn)为?dú)的使能位和中斷標(biāo)志位。兩者都可以獨(dú)立工作,或者在全雙工的方式下同時(shí)工作。本文設(shè)計(jì)中,cpu的sci 模塊引
場(chǎng)測(cè)控節(jié)點(diǎn)具體的功能可能不一樣,但硬件結(jié)構(gòu)大同小異,下面以交直流疊加電源電壓測(cè)控節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行介紹,其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。該電路主要包括輸入信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)外圍電路、模擬控制信號(hào)輸出電路、液晶顯示電路和can通信電路等。cpu采用intel公司的16位單片機(jī)80c196kc作為微處理器,其內(nèi)部設(shè)有256字節(jié)的ram,帶有28個(gè)中斷源,運(yùn)算速度快,它本身還帶有三路pwm輸出和高速輸入輸出hsi和hso,尤其適用于快速控制系統(tǒng)。can總線通信電路采用philips公司的sja1000獨(dú)立控制器和82c250驅(qū)動(dòng)器。sja1000有基本的basic can和增強(qiáng)的peli can兩種模式,全面支持具有新功能的can2.0b協(xié)議[4]。82c250可以提供總線的差動(dòng)發(fā)送和接收功能,提高系統(tǒng)總線的節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)能力,增大通信距離、降低干擾。控制單元采用高速光耦6n137隔離各個(gè)前后通道,被隔離部分分別使用不同的電源和地線,以提高抗干擾性能。 can接口適配卡的結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,專門負(fù)責(zé)在上位微機(jī)與can總線之間傳遞消息,其結(jié)構(gòu)如圖4所示。從圖中可以看出適配卡由微控制器電路、雙口ram電路和can通信控制電
can通信接口電路如圖所示,主要由微控制器,光電隔離電路,can收發(fā)器等三部分組成。微控制器采用p87c591單片機(jī),該芯片的can模塊與外部的can單元通信主要由單片機(jī)的canrx(接收)和cantx(發(fā)送)兩個(gè)引腳來(lái)完成。為了增強(qiáng)can總線接點(diǎn)的抗干擾能力,在p87c591和can收發(fā)器82c250之間,采用了光電隔離芯片6n137,該芯片的輸入、輸出供電電壓均為5v。can收發(fā)器82c250是驅(qū)動(dòng)p87c591的can控制器與物理總線間的接口,其工作電壓也為5v,它可以提供對(duì)總線的差動(dòng)發(fā)送能力和對(duì)can控制器的接收功能。電阻r10作為can總線終端的匹配電阻,選用典型值為 。 圖中的c7,c8,c9均為芯片的去耦電容,大小為0.1uf;r5,r6,r7,r8均為限流電阻,大小為 ;82c250的復(fù)位端rs通過(guò)電阻r9接至地端。 can通信接口電路 來(lái)源:安答
can總線是一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議,在can總線通信接口中集成了can協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能,可以完成對(duì)通信數(shù)據(jù)成幀處理。渦流量計(jì)can總線接口的具體電路如圖1所示。 筆者用sja1000作為流量計(jì)的can控制器,與cpu(單片機(jī))的i/o口直接相連,再通過(guò)pca82c250組成can總線。這種結(jié)構(gòu)很容易實(shí)現(xiàn)can網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的信息收發(fā),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制。 sja1000的ad0~ad7連接到msp420f149的p0口,int接到p1.0,/cs接到p1.1,/rd連接到p1.2,/wr連到p1.3,ale連到p1.4,sja1000的rx0與tx0分別通過(guò)兩個(gè)高速光耦cnw137與pca82c250相連后,連到can總線上。 pca82c250為can總線收發(fā)器,是can控制器與can總線的接口器件,對(duì)can總線差分方式發(fā)送,其rs引腳用于選擇pca82c250的工作方式:高速方式、斜率方式。rs接地為高速,rs引腳串接一個(gè)電阻后再接地,用于控制上升和下降斜率,從而減小射頻干擾。rs引腳接高電平,pca82c250處于等待狀態(tài)。此時(shí),發(fā)送器關(guān)閉,接收器處于低
圖1為can控制器與物理總線之間的接口電路82c250的功能框圖。82c250能夠提供對(duì)總線的差動(dòng)接收和發(fā)送功能,以實(shí)現(xiàn)總線上各節(jié)點(diǎn)之間的電氣隔離,最高通信速率可達(dá)1 mb/s。 圖1 82c250的功能框圖 在上面的硬件實(shí)現(xiàn)方案中,can只采用osi參考模型的兩層協(xié)議——物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,它僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)之間無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸。因此,其他層的協(xié)議需要自己定義。 以下是針對(duì)開關(guān)電源并聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)字均流控制制定的部分高層協(xié)議: (1)允許參加并機(jī)的模塊總線不超過(guò)8個(gè),每個(gè)模塊擁有一個(gè)三位的地址編碼,模塊的地址編碼不允許重復(fù)。 (2)每個(gè)模塊都以自身的地址碼作為發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)。 (3)模塊向外發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí),應(yīng)包含自身的地址碼信息。 (4)所有的數(shù)據(jù)都以廣播形式向總線發(fā)送,同時(shí)回收自己發(fā)送的數(shù)據(jù),如發(fā)現(xiàn)發(fā)送和回收的數(shù)據(jù)不符,則立即重發(fā)。 (5)對(duì)每個(gè)模塊而言,上電后1 s內(nèi)若未接收到任何通信信息,則在1 s計(jì)時(shí)結(jié)束后延時(shí)發(fā)送自身的地址碼及電流采樣值(可能為零)。這個(gè)延時(shí)發(fā)送時(shí)間(t delay)的計(jì)算式為 t delay=t1×maddr
請(qǐng)教關(guān)于can收發(fā)器芯片82c250的應(yīng)用? 我看資料上都是mcu通過(guò)can控制器sja1000來(lái)控制82c250,通過(guò)sja1000的寄存器控制通訊。 但我看以前有人的電路是直接用mcu(p89lpc932)的txd,rxd與82c250連接,是可以用的。這個(gè)依據(jù)是什么呢?如何編寫程序來(lái)通訊呢?
現(xiàn)設(shè)計(jì)雙dsp結(jié)構(gòu),兩cpu之間用can通訊,不用82c250可否可以?現(xiàn)設(shè)計(jì)雙dsp結(jié)構(gòu),兩cpu之間用can通訊,不用82c250可否可以?我直接相連,不通為什么?各位幫忙吧
關(guān)于dsp2407 can通訊驅(qū)動(dòng)的問題現(xiàn)設(shè)計(jì)雙dsp結(jié)構(gòu),兩cpu之間用can通訊,不用82c250可否可以?
請(qǐng)問我的2407a的can的速度為什么上不來(lái)??jī)蓧K一樣的板子都是2407a的can+收發(fā)器82c250,一個(gè)收一個(gè)發(fā),發(fā)送端循環(huán)發(fā)數(shù),每次發(fā)送有ms級(jí)的延時(shí),開始的時(shí)候速度只能到50k,我后來(lái)發(fā)現(xiàn)是我沒用同步寬度選擇,改后到了125k,但再想繼續(xù)就不行了,125k時(shí)用示波器能明顯看到波形,但250k/500k canh/canl均為2.5v基準(zhǔn),請(qǐng)問我的毛病在那?謝謝!
82c250