Eigenschaften und Blockschaltbild des CAN-Moduls eines digitalen Signalprozessors

Das CAN-Modul, das fester Bestandteil der 24x / 240x-Familie ist, ist ein als 16-Bit-Peripherie konzipierter CAN-Controller, der den 2.0B-Standard unterstützt. Ein Blockdiagramm, das die grundlegende Architektur zeigt, ist in Abbildung 1 zu finden.

Abbildung Nr.1 ​​Blockschaltbild des TMS320x240x CAN-Moduls

Das CAN-Modul erreicht eine Zweidraht-Kommunikation mit dem CAN-Transceiver über die CANTX- und CANRX-Pins auf einer Seite. Andererseits greift die CPU auf die Steuer- und Statusregister sowie auf den spezifischen Speicherplatz (sog. Mailbox RAM) des CAN-Moduls zu.

Mailboxen befinden sich in einem 48-Wort-RAM-Teil des RAM. Der Mailbox-RAM enthält Nachrichten, die gerade empfangen wurden, dh Nachrichten, die zum Senden bestimmt sind, werden eingetragen. Mailboxen 0 und 1 empfangen, während 4 und 5 senden; Postfächer 2 und 3 sind konfigurierbar und können zum Senden oder Empfangen verwendet werden.

Jede der sechs Mailboxen enthält vier 16-Bit-Register, die maximal 8 Byte Daten enthalten können, zwei 16-Bit-Kennungsregister und mehrere Steuerregister. In den beiden Identifier-Registern gibt es neben dem 29-Bit-Identifier selbst drei Bits, die die Länge des Identifiers, die Verwendung der lokalen Maske und den Auto-Antwort-Modus (AAM-Bit) definieren, die für die automatische Antwort erforderlich sind eine Datenanfrage.

Das CAN-Modul sendet oder empfängt Daten mit dem Datennachrichtentyp, dessen Format in Abbildung 2 dargestellt ist. Beim Empfang einer neuen Nachricht wird zunächst die Kennung der Nachricht selbst mit den Kennungen der empfangenden Mailboxen verglichen und bei Übereinstimmung die Nachricht wird akzeptiert. Das Setzen der lokalen Maske ermöglicht, dass bestimmte Bits der Mailbox-Kennung maskiert werden und nicht am Vergleich mit den entsprechenden Bits der ankommenden Nachrichtenkennung teilnehmen. Die lokale Maske kann natürlich nur für den Empfang von Mailboxen eingestellt werden.

Abbildung Nr.2 Datennachrichtenformat

Der Empfang von Nachrichten mit Datenanforderung kann nur über die Mailboxen 0, 1, 2 und 3 erfolgen. Trifft eine Nachricht ein, in der das RTR-Bit gesetzt ist, vergleicht das CAN-Modul die Identifier dieser Mailboxen mit den Identifiern der eingehenden Nachricht. Die Mailbox-Identifikatoren werden unten mit der Mailbox-Nummer 3 verglichen. Falls die Bezeichner übereinstimmen, wird die weitere Suche abgeschlossen. Je nachdem, ob die identifizierte Mailbox empfängt oder sendet, sowie ob das AAM-Bit gesetzt ist, sind folgende Situationen möglich:

1. Wenn die angerufene Mailbox zum Senden konfiguriert ist (beachten Sie, dass dies nur die konfigurierbaren Mailboxen 2 und 3 sein können) und das AAM-Flag gesetzt ist, wird der aktuelle Inhalt dieser Mailbox automatisch gesendet.

2. Wenn die angerufene Mailbox als Sender konfiguriert ist und das AAM-Bit nicht gesetzt ist, wird die angenommene Nachricht mit der Datenanforderung ignoriert, dh es erfolgt keine Antwort auf die Nachricht und auch kein Signal an die CPU, dass z Nachricht empfangen wurde.

3. Wenn die angerufene Mailbox als Receive konfiguriert ist, empfängt sie die Nachricht und signalisiert der CPU über das RCR-Bit aus dem Receive-Control-Register. Die Antwort auf diese Datenanfrage hängt nun ganz von der Entscheidung der CPU ab.

Wenn die CPU eine Datenanforderung senden möchte, geschieht dies mit den konfigurierbaren Mailboxen 2 und 3. Eines davon wird nämlich zunächst als Empfangsfach konfiguriert. Die so konfigurierte Mailbox ist in der Lage, eine Nachricht mit einer Datenanforderung zu senden. Die erwarteten Daten werden in derselben Mailbox empfangen.

Die beiden Statusregister geben Auskunft über die Funktionsfähigkeit des gesamten Peripheriesystems (GSR), dh die Art des aufgetretenen Fehlers (Error Status Register (ESR)). Der ESR zeigt nur den zuerst aufgetretenen Fehler an, d. h. nachfolgende Fehler ändern seinen Inhalt nicht. Das CAN-Modul verfügt über zwei Fehlerzähler, einen für den Sendebetrieb und einen für den Empfangsbetrieb, deren Inhalte der CPU zur Verfügung stehen.

Die Steuerregister des CAN-Moduls ermöglichen die Konfiguration von Mailboxen, über die diese ein- oder ausgeschaltet werden, steuern die Sende- oder Empfangsfunktionen, bestimmen die Übertragungsgeschwindigkeit und verwalten Unterbrechungen. Zwischen dem CAN-Modul und dem PIE-Controller gibt es zwei Arten von Interrupt-Requests: Die eine wird durch eine Zustandsänderung einer Mailbox ausgelöst, die andere durch einen beobachteten Fehler. Beide Typen können hohe und niedrige Prioritätsstufen verwenden. Folgende Aktivitäten leiten eine Pause ein:

  • die Nachricht wurde erfolgreich empfangen oder gesendet;
  • Senden der Nachricht unterbrochen;
  • CPU konnte Sendenachricht nicht eingeben;
  • Aufwachzustand;
  • die alte Nachricht wurde durch die neue Nachricht überschrieben;
  • Das CAN-Modul ist zum Senden von Nachrichten gesperrt (Bus-Off-Zustand);
  • CAN-Modul ist passiv (Error Passive);
  • einer oder beide Fehlerzähler haben einen Wert gleich oder größer als 96;

Maxim MAX3225cpp

Maxim MAX3225cpp ist ein RS-232-Treiber [12] verantwortlich für die asynchrone serielle Anbindung des Systems an die Peripherie. Die maximale Kommunikationsgeschwindigkeit beträgt 1 Mb/s. Die Anhebung des Signals auf RS-232-Pegel wird durch die sogenannte Spannungspumpe erreicht, die in Form von vier Kondensatoren in der Größenordnung von 0,1µF realisiert ist. Der Stromkreis wechselt automatisch in einen Energiesparzustand, wenn das RS-232-Kabel getrennt wird oder wenn die Übertragungskreise der angeschlossenen Peripheriegeräte inaktiv sind oder wenn der UART, der die Sender antreibt, mit der AutoShutdown Plus-Anwendung länger als 30 Sekunden inaktiv ist. Die Schaltung wird bei einem neuen gültigen Übergang an einem beliebigen Sender- oder Empfängereingang reaktiviert. Die Schaltung ist in einem Standard DIP 20 Gehäuse untergebracht.

Philips PCA82C250

Der PCA82C250 ist die Schnittstelle zwischen dem CAN-Controller und dem physikalischen Bus. Die Hauptanwendung liegt in industriellen Anwendungen, die Geschwindigkeiten von 40 kbps bis 1 Mbps verwenden. Es verfügt über einen Kurzschlussschutz gegen positive und negative Spannung, einen Schutz gegen thermische Überlastung, der kontrolliert, dass die Temperatur der Verbindung 165 °C nicht überschreitet. Die Schaltung benötigt eine 5V-Versorgung, und ihre Eingangsschaltung zum Empfangen von Daten vom CAN-Controller (Pin TXD) erwartet eine Spannung von 5V für die Logikeinheit, während ihre Ausgangsschaltung zum Senden von Daten an den CAN-Controller eine Spannung von 5V für bereitstellt die Logikeinheit. In beiden Fällen entspricht die logische Null einem Spannungspegel von 0V.

Der PCA82C250 ist in einem sehr kleinen achtpoligen SMD-Gehäuse mit der Aufschrift SO-8 (Small Outline Package) verpackt. Seine Maße sind 4x5mm.


Source: Automatika.rs by www.automatika.rs.

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