基于CAN总线PC适配卡设计

件扫描PCI总线，检测所有的PCI设备，读取配置信息，并为每一个PCI设备分配系统资源，实现PCI设备的即插即用。每一个PCI功能设备都有一个64个双字的配置空间，以特定的格式存储设备支持的功能。PCI协议定义了开头的16个双字的格式和用途，称为设备的配置头区域。其它48个双字是设备特定的。CAN卡的硬件资源为映射SJA1000内部寄存器的内存映射空间和一个中断源。

PCI9052提供了5个局部地址空间，可以选用其中的一个作为SJA1000的地址空间，分配32个8位地址空间。同时设置相应的初始化，PCI配置寄存器中的寄存器PCIBAR2设置为0XFFFFFFE0，向系统请求分配内存的数目为32，类型为不可预读，其它寄存器的值可设置为0。设置局部地址空间的范围为0X00000000～0X00000020。对中断的配置是把PCI中断请求线分配到系统的某一ISA中断请求（IRQ）线上。在本控制卡中利用一块串行EEPROM（93C46B）存放控制卡的PCI配置信息。上电后访问93C46B，实现本控制卡的自动配置。

图1　总线接口原理图

软件的设计包括PCI驱动程序的设计和COM组件的设计。由于PCI设备的中断、I/O端口、映射内存等资源都是动态分配的，必须编写驱动程序治理硬件，才能供用户编程使用。CAN卡驱动程序的开发工具采用WINDRIVER。由于CAN卡上没有微控制器，因此对总线端口的所有操纵都是由驱动程序来完成的。这不仅可以由计算机来实现复杂的功能，例如，错误检测、断点续传等，同时节省了硬件，而且有利于卡的升级——只要更换驱动程序即可。驱动程序的功能主要是配置SJA1000的接口、收发CAN总线上的数据、对总线进行实时监测、接收用户程序的收发命令。收发数据和CAN总线错误均采用中断处理，驱动程序可以快速响应，通过事件（Event）内核对象直接通知给用户程序。CAN总线通讯适配器的初始化是CAN总线设计的重要环节，也是设计的难点。在其初始化过程中需要设置的参数有时钟、总线配置、标志标识符屏蔽段、扩展标识符屏蔽段、信息块、定时器0、定时器1、信息块的控制段、信息块的工作方式等。CAN总线适配器简化流程图如图2所示。

图2　CAN总线适配器简化流程图

本文设计的CAN总线适配器结构简单,可用于分布的现场总线控制系统。在WIN2000下经过长时间的运行测试,运行稳定可靠。它可以适应不同的传输速率和间隔,有效保证了产业过程监控的实时性,同时也减轻了上位机的工作负担,满足不同的用户要求。在不同栅偏压和分布参数条件下为芯片ESD保护的SNTSCR的I-V特性在CMOS工艺中已经具体讲述过。SNTSCR可以在小区域内保持高的ESD电平对于现代高集成科学很有吸引力。不采用厚栅氧化层，一般小于0.25μmCMOS工艺中，SNTSCR在有效保护混合电压接口电路免于ESD破坏时充分兼容。