CAN總線 通信較之一般的通信總線而言，其數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性，應用范圍也早已不再局限于汽車行業(yè)，而是擴展到了機器人、數控機床、家用電器等領域。CAN控制器用來實現統一的CAN通信協議。CAN控制器分為兩種： 一種是獨立的控制 芯片 ，如SJA1100；另一種是將其集成在 微控制器 內部，例如 Atmel 公司最新推出的AT90CAN系列單片機。與使用獨立的CAN控制器相比，自身集成了CAN 接口 的微控制器在簡化硬件電路設計的同時，提高了軟件開發(fā)的效率。
1 AT90CAN單片機CAN控制器特性
AT90CAN單片機的CAN控制器能夠兼容CAN2.0A和CAN2.0B通信協議，內部設有120字節(jié)的郵箱空間，它由15個MOB（Message Object）與CAN DATA BUFFER組成。MOB用來描述一幀完整的CAN報文信息，每個MOB擁有獨立的工作寄存器組(詳見參考文獻[1])，這些寄存器規(guī)定了CAN通信報文的幀格式與工作模式。CAN通用控制寄存器里的CANPAGE寄存器為15個MOB規(guī)定了相對應的BUFFER地址和指針，用來存放通信時發(fā)出或接收到的數據以及保存MOB寄存器組的設置。對MOB的寄存器組進行初始化設置后，CAN控制器根據MOB的不同設置，就可以分別實現數據的發(fā)送、接收以及過濾功能，整個工作過程不需要 CPU 干預，簡化了軟件代碼的編寫。而CPU通過訪問CAN控制器狀態(tài)寄存器或者由CAN控制器以中斷的方式通知CPU，即可得到當前通信狀態(tài)，從而大大節(jié)省了CPU的占用時間。
2 CAN控制器的初始化
要實現CAN通信，首先要對CAN控制器進行正確的初始化設置。初始化過程包括對CPU的引腳功能、CAN通信波特率、中斷優(yōu)先級和MOB寄存器的設置等。在編寫驅動的過程中，需要注意的是在完成對CANPAGE寄存器的設置后，再進行MOB的設置；否則，MOB的初始值將不能被保存，導致系統初始化失敗。
其基本初始化流程如圖1所示。其中陰影部分是必須初始化的部分，其他部分可以根據實際程序功能的需要予以設置。
圖1 CAN控制器初始化流程
CAN控制器初始化程序：
#define CAN_PORT_INPIND
#define CAN_PORT_DIR DDR D
#define CAN_PORT_OUT PORTD
#define CAN_INPUT_PIN6
#define CAN_OUTPUT_PIN5
void CAN_INIT() {
CAN_PORT_DIR &= ~(1< CAN_PORT_DIR &= ~(1< CAN_PORT_OUT |=(1< CAN_PORT_OUT |=(1< CANTCON=0x00；//CAN時鐘寄存器清零 CANGCON |= 0x01；//軟件復位 CANBT1=0x06； CANBT2=0x2a； CANBT3=0x13；//設置通信波特率為250kbps CANIE2 |= 0x60；//使能MOB5、MOB6 CANIE1 |= 0x01；//使能MOB0 CANGIE = 0xA0； //使能CAN中斷 CANGCON |= 0x02；//CAN控制器啟動 } 3 AT90CAN單片機與PC機CAN通信實例 下面以如何實現AT90CAN單片機與PC機間的CAN通信為例，進一步說明AT90CAN單片機的CAN功能模塊驅動的編制流程，如圖2所示，并給出C語言編寫的CAN通信程序。它的功能是接收PC機經由專用的PCICAN模塊擴展的CAN接口發(fā)出的數據，并將收到的數據與驗收過濾器寄存器中設定的ID值比較。如果ID值相符，則將數據重新編制ID后發(fā)給PC機。 圖2 與PC機CAN通信軟件流程 以下程序已在實驗中調試通過，通信效果良好，可以直接應用。 #include "ioCAN128v.h" #include #include #define fosc 11059200//晶振11.0592 MHz unsigned char PCSJ[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}；//數組用來存放接收到的數據 void main() {//主程序 CLI()；//關總中斷 void CAN_INIT()；//CAN控制器初始化 CANPAGE = 0x50；//設置MOB5 CANSTMOB=0x00；//清狀態(tài)寄存器 CANIDT1 = 0x02；//CANIDT1～CANIDT4 CANIDT2 = 0x01；//設置ID過濾寄存器 CANIDT3 = 0x00； CANIDT4 = 0x00； CANIDM1 = 0xff；//CANIDM1～CANIDM4 CANIDM2 = 0xff；//設置驗收寄存器 CANIDM3 = 0x00； CANIDM4 = 0x00； CANCDMOB = 0x98；//使能接收 SEI();//打開總中斷 while(1) { CANPAGE=0x10；//設置MOB4 CANSTMOB=0x00； CANIDT1 = 0x01；//CANIDT1～CANIDT4 CANIDT2 = 0x01；//設置發(fā)送幀ID值寄存器 CANIDT3 = 0x00； CANIDT4 = 0x00； for(i = 0；i<8；i++) { CANMSG=PCSJ[i]； //將接收到的數據發(fā)送回上位機 } CANCDMOB=0x58；//使能發(fā)送 CANSTMOB&=~(1< wait(2); } } 實例中數據接收由MOB5產生中斷完成，中斷服務子程序如下： #pragma interrupt_handler can_isr:19//CAN控制器中斷向量入口 void can_isr(void) { if ((CANSIT2 & 0x20)==0x20) {//判斷是否是MOB5產生中斷 CANPAGE=0x50; for(i = 0; i < 8; i++) { PCSJ[i] =CANMSG; } CANSTMOB = 0x00; //清狀態(tài)位 CANCDMOB = 0x98;//重新使能接收功能 } } 4 結論 AVR系列單片機內部有可編程的 Flash ，自帶 EEPROM ,支持JTAG接口片內調試和對Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程，因此成為眾多單片 機芯 片的首選。其內部集成了獨立CAN控制器的AT90CAN系列單片機，彌補了單片機在CAN總線通信應用中的缺陷，不必再擴展外圍的CAN通信 控制芯片 ，簡化了硬件電路設計。本文通過對AT90CAN系列單片機CAN 通信模塊 的詳細介紹，旨在說明如何對其進行編程實現CAN通信功能，為使用單片機進行CAN通信的初學者提供了編程參考。
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