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1 引言 LF2407型數(shù)字信號處理器(DSP)以其處理能力強(qiáng)(30 MI/s)，外設(shè)功能模塊集成度高及存儲器容量大等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于數(shù)字化控制與通信領(lǐng)域。筆者以某車載武器系統(tǒng)的前期預(yù)研為背景，討論了該處理器內(nèi)嵌模塊eCAN的檢測功能及其軟硬件實(shí)現(xiàn)過程。 2 檢測系統(tǒng)的功能與硬件構(gòu)成 2．1 eCAN控制模塊 該控制器是一個16 bit的外圍器件，其特性有：(1)完全支持CAN2．0B協(xié)議；(2)具有6個郵箱，其中mailbox2與mailtiox3可按工程需求配置為接收或發(fā)送郵箱，數(shù)據(jù)長度為0—8字節(jié)；(3)當(dāng)發(fā)送時出錯或仲裁過程中數(shù)據(jù)丟失時，該控制器具有自動重發(fā)功能；(4)能夠通過軟件編程實(shí)現(xiàn)自檢測功能。 對eCAN模塊的操作分為對控制，狀態(tài)寄存器的訪問以及對郵箱RAM的讀寫三個部分。這些寄存器與郵箱在內(nèi)存空間的分配如圖1所示，其中，7200H"7230H所在RAM區(qū)域?yàn)?個郵箱的分布地址。 2．2 硬件電路的連接 對于LF2407型處理器而言，如果源代碼編譯后放在程序區(qū)0x0000地址開始的空間．當(dāng)引腳nap／mc配置為mp方式時．則00～7FFF下空間被映射到外部存儲器,此時必須在DSP外有相應(yīng)的存儲器方可正常加載,否則就會一直提示“Data verificationfailed at address Ox0．P1ease verify target memory andmempry map”的信息。當(dāng)引腳配置為mc方式,則00"7FFF這段空間由片內(nèi)Flash提供,代碼程序要放在片內(nèi)F1ash中,就必須用燒寫操作完成。一般說來,前者適用于在線調(diào)試的開發(fā)方式：對于已經(jīng)定型的軟件代碼，當(dāng)要脫機(jī)運(yùn)行時用后者較為方便。筆者選用外擴(kuò)存儲器的方式來完成*．out文件的加載．其中 74陽8器件的功用是將CY7C1021型電路的內(nèi)存區(qū)域一分二，分別用作外擴(kuò)的程序空間與數(shù)據(jù)空間。 如圖2所示，PCA82C250為總線驅(qū)動器．是LF2407內(nèi)嵌CAN控制器與特殊總線之間所需要的接口電路，實(shí)現(xiàn)對總線的差動發(fā)送與接收能力。在硬件連接時要注意將RS引腳接地使PCA82C250處于高速模式下,而且為完成檢測功能，CANH引腳和CANL引腳應(yīng)通過阻值為120Ω的終端匹配電阻器相連接。 在項(xiàng)目開發(fā)過程中，筆者使用帶ISA接口的仿真器驅(qū)動板．盡管不需要驅(qū)動程序．但還是要安裝SetupC2XX．exe文件．否則在Code Composer集成開發(fā)環(huán)境內(nèi)會出現(xiàn)調(diào)試?yán)щy。 3 軟件編程 3．1 配置存儲器 因?yàn)樵O(shè)計硬件時采用的是外擴(kuò)存儲器的方式。所以為了正確地加載輸出文件．必須對CY7C1021作引導(dǎo)配置。具體說來就是修改initgel文件中的 StartUp函數(shù)(該函數(shù)在系統(tǒng)默認(rèn)狀態(tài)下為空函數(shù)。一般說來,每次進(jìn)人Cede Composer集成開發(fā)環(huán)境時,它都會被調(diào)用。對于硬件系統(tǒng)的初始化代碼經(jīng)常放置于其內(nèi))。下面給出主要的代碼語句： StartUp0 { GEL_MapReset0； GEL_MapAdd(0x0000，0，0x7fff,1，1)； GEL_MapAdd(0x8000，0，0xT000，1，1)； GEL_MapAdd(0x0000，1，0x10000，l，1)； GEL_MapAdd(0xffff,2，1，1，1)； GEL_MapOnO； GEL_MemoryFill(0xffff,2，l，Ox40)； *(volatile unsigned int*)SCSRI=0x0200； *(volatile unsigned int*)SCSR2=0x000C； *(volatile unsigned int*)WDNTR=Ox006f； *(volatile unsigned int*)WDKEY=0x055； *(volatile unsigned int*)WDKEY=Ox0AA； } 如果需要開發(fā)相應(yīng)的Flash燒寫子程序．可以參考此部分的格式完成。 3．2 系統(tǒng)初始化或重新配置位定時器 相應(yīng)的操作步驟如下： (1)設(shè)置CANMCR寄存器中的改變配置請求位為1,即CCR=I： (2)判斷CANGSR寄存器中的改變配置使能位是否為1，即CCE是否為l： (3)設(shè)置CANBCR2和CANBCRl寄存器以確定波特率、同步跳轉(zhuǎn)寬度及采樣次數(shù)等 (4)清CANMCR寄存器中的改變配置請求位為0．即CCR=0 (5)判斷CANGSR寄存器中的改變配置使能位是否為0,即CCE是否為0； (6)配置完成進(jìn)入正常工作模式。主要程序代碼如下： (*MCRB)=(*MCRB)10x00c0； ( (*CANIFR)=0xffff； (*CANLAMlH)=0x7fff (*CANLAMlL)=Oxffff； (*CANMCR)=Oxl040； while(((*CANGSR)&Ox0010)==0)；／／CCR如果不等于1則進(jìn)行軟件等待狀態(tài) (*CANBCR2)=Ox0002； (*CANBCRl)=0x0023； ／／BaudRate=500 kb／s (*CANMC R)=(*CANMCR)&0xefff； while(((*CANGSR)&0x0010)==I)； 按CAN2．0B協(xié)議構(gòu)成的總線通信系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)之間的波特率誤差容限要求相當(dāng)高。與RS232串行通信方式相比．因?yàn)槠鋷L遠(yuǎn)大于后者,考慮到累加效應(yīng)的影響，即便是很小的波特率誤差也會使數(shù)據(jù)交換失敗。波特率r的相關(guān)計算公式為： r=-{fcLK／(Brp+1)}／(TSEG1+1)+(TSEG2+1)+1 (1) 其中，Brp為預(yù)分頻系數(shù)fCLK為LF2407的工作頻率，其值是外部晶振體振蕩器頻率與鎖相環(huán)倍頻或分頻系數(shù)之積，時間段TSEG1與TSEG2在位配置寄存器BCR2中定義。本系統(tǒng)中晶體振蕩器頻率為15MHz,鎖相環(huán)倍頻系數(shù)為l，那么r=(15 MHz／3)／{(4+1)+(3+1)+1)，即0．5 MHz。 3．3 郵箱的初始化 相關(guān)的流程如圖3所示。 部分代碼如下： (*CANMDER)=0x0040； ／／將郵箱2配置為接收、 郵箱3為發(fā)送 (*CANMC R1=0x0140； (*CANMSGID2H)=0x7fff； (*CANMSGID2L)=0xffff； (*CANMSGCTRL2)=0x0008； /*此處用于添加接收郵箱的初始數(shù)據(jù)值*/ (*CANMSGID3H)=0x7fff; (*CANMSGID3L)=Oxffff； (*CANMSGCTRL3)=Ox0008； /*此處用于添加發(fā)送郵箱的初始數(shù)據(jù)值*／ (*CANMCR)=0x04C0； (*CANMDER)=0x004c； 3．4 信息的發(fā)送 數(shù)據(jù)寫到發(fā)送郵箱的數(shù)據(jù)區(qū)后．如果相應(yīng)的發(fā)送請求位使能．則信息幀被發(fā)送到總線網(wǎng)絡(luò)上，整個過程以查詢的方式完成。 具體的操作步驟如下： (1)初始化發(fā)送郵箱； (2)設(shè)置CANMCR寄存器中的郵箱使能位為1，即MEN=I； (3)設(shè)置CANTCR寄存器中的發(fā)送請求位為1，即TSRN=I； · (4)等待發(fā)送應(yīng)答信號TAN或發(fā)送中斷標(biāo)志位MIFN置位： (5)清除發(fā)送中斷標(biāo)志位和發(fā)送應(yīng)答位，即向TAN位寫1即可。 程序代碼如下： (*CANTCR)=0x0020； while(((*CANTC R)&Ox2000)==o)； *CANTCR)=0x2000； delay(2)； ／／軟件延時子函數(shù) 3．5 信息的接收 接收過程以中斷的方式完成。具體的操作步驟如下： (1)設(shè)置局部屏蔽寄存器； (2)確定接收郵箱的標(biāo)識符和控制寄存器； (3)等待接收信息懸掛位RMPN或接收中斷標(biāo)志位MIFN置位： (4)向RCR寄存器中的接收信息懸掛位RMPN寫1,以清除接收中斷標(biāo)志位和接收信息懸掛位．為下一次接收作準(zhǔn)備。 相應(yīng)中斷服務(wù)子程序如下： void CANMBXISRfvoid)／／mailbox2接收中斷服務(wù)子程序 { (*CANMDER)=Ox0040； (*CANMCR)=Ox0143； (*CANMBX3A)=(*CANMBX2A)+Ox0012； (*CANMBX3B)=(*CANMBX2B)+0x0034； (*CANMBX3C)=(*CANMBX2C)+Ox0056； (*CANMBX3D)：(*CANMBX2D)+0x0078； (*ANMCR)=Ox04C0： (*CANMDER)=0x004o； (*CANRCR)=Ox0040；//復(fù)住RMP2和。MIF2 } 3．6 檢測結(jié)果 檢測結(jié)果如圖4所示，將放置郵箱數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)域(0x7214～Ox721f)相應(yīng)單元作差后的值與程序設(shè)計中的代碼偏移量進(jìn)行比較,可知郵箱2與其他部分都能正常工作,而且ID標(biāo)識符與屏蔽設(shè)置正確,否則內(nèi)存區(qū)域就接收不到相關(guān)數(shù)據(jù)。 4 結(jié)束語 借助于實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功的eCAN檢測程序,只要將CANMCR寄存器的STM位從“0”置換為“1”就可以使LF2407退出自收／發(fā)狀態(tài)。如果再配以某個CAN總線數(shù)據(jù)交換節(jié)點(diǎn)(如PCI04與SJAl000T型獨(dú)立CAN控制器等器件構(gòu)成的通信系統(tǒng))就可以形成“點(diǎn)對點(diǎn)”通信模式。因?yàn)闄z測模式與正常的通信狀態(tài)幾乎沒有區(qū)別,而且前者對硬件要求相對較低,所以在工程項(xiàng)目的前期開發(fā)過程中。檢測程序是具有實(shí)際意義的。 |
