基于LPC2131嵌入式系统的CAN模块设计与实现

图1 LPC2131与CAN控制器接口电路

　　CAN收发器与CAN总线接口

　　CAN收发器与CAN总线的接口如图2所示，其中SJA1000的TX0,RX0分别与CAN收发器的TXD，RXD相连，为提高CAN收发器82C250与CAN总线的接口部分的抗干扰能力，特在82C250 的CANH 和CANL 引脚串接一个共模扼流圈，以消除一定的共模干扰，而使得总线差分信号能够顺利通过。并且CANH和CANL分别通过一个磁珠与总线相连，以起到消除一定的高频干扰。同时CANH 和CANL与地之间并联了两个30pf 的小电容，可以起到滤除总线上的高频干扰和一定的防电磁辐射的能力。另外在两根CAN总线接入端与地之间分别接了一个TVS,当CAN 总线有较高的电压时通过TVS的击穿而接地，可起到一定的过压保护作用。82C250 的Rs引脚上接有一个斜率电阻以降低CAN总线的向外辐射。

图2 CAN收发器与总线接口电路

　　对于其他无内置CAN控制器的能够承受5V的TTL电平的处理器来说，只需改变与SJA1000的数据端口ALE/AS，RD/E，WR，CS，INT，RST相连接的引脚即可完成外扩CAN接口的硬件设计工作，否则在两者之间加一个逻辑电平转换的器件即可。

　　·数据接受模块

　　根据电路图1，采用中断接受的方式来接受数据，LPC2131的P0.30设置为外部中断3，整个数据接受模块由数据接受函数void ReceiveData(uint8 *Rt)、中断处理函数Can_Exception(void)构成。当SJA1000接受到CAN总线数据，通过接收中断使得LPC2131产生外部中断3而使其进入中断处理函数，进而对接受到的数据进行处理。其中数据接受函数和中断处理函数如下：

　　void ReceiveData (void)

　　{

　　uint8 i, err，*Rt；

　　OS_ENTER_CRITICAL();

　　Rt=(uint8 *)OSMboxPend(OSCANMbox,0,&err);

　　//通过邮箱接受数据

　　for (i=0;i<13;i++)

　　ReceiveData[i]=*Rt++; //将接受到的数据存在全局变量中供后续处理

　　OS_EXIT_CRITICAL();

　　}

　　void Can_Exception(void)

　　{

　　uint8 temp[13],i;

　　OS_ENTER_CRITICAL();

　　for (i=0;i<13;i++)

　　temp[i]=ReadCan(16+i); //读取CAN数据

　　OSMboxPost(OSCANMbox,(void *)temp); //将

　　CAN数据以邮箱发送到接受函数

　　EXTINT=0x08; //清楚ENT3

　　VICVectAddr=0; //中断返回

　　OS_EXIT_CRITICAL();

　　}

　　结语

　　以ARM芯片作为主控制器，CAN总线作为数据传输方式来进行通讯的嵌入式系统得到了越来越广泛的应用。同时CAN通讯的可靠性也成为影响系统性能的关键部分之一。本文以LPC2131为例，给出了一类微处理器与CAN控制器SJA1000之间的较为通用的硬件连接方法，对CAN总线进行了可靠性设计，并基于嵌入式实时操作系统μCOS-II进行了CAN通讯软件开发，该设计现已在工厂车间中的分布式监控系统中得到了应用，运行可靠、稳定。