SPMC65单片机在CAN总线智能节点中的应用

图 3-1智能节点示意图
※ 数据采集部件：
　　在工业控制现场，通常会有各类传感器，如电流互感器、温度传感器、压力传感器等，将现场的电流、温度及压力等参数转化为模拟电信号，这些模拟信号输入MCU中的A/D转换器，最终得到可传输的数字信号。SPMC65P2404A具有8通道10位精度的A/D转换器，并可以选择内部或外部参考电压，能够满足多通道、高精度的模数转换。
※现场人机交互部件：
　　人机交互部件可以实现工作人员在现场对某个节点进行操作控制，人机交互部件包括键盘、红外遥控器、LED或LCD显示。比如，显示模块可以实时显示现场参数，工作人员操作键盘或遥控器上的某些按键，可以启动电机或电阀门等执行机构，使系统达到预设定的效果。
SPMC65P2404A具有多组捕获功能，使用捕获功能，可以很方便的实现红外信号解码。
※快速响应外部突发事件：
　　在工业控制现场，突发事件保护机制非常重要。对现场的突发事件实行快速响应，并做出保护动作将使控制现场更安全。在节点设计中，可以使用MCU快速响应外部中断，在MCU的中断程序中，切断驱动信号的输出。SPMC65P2404A能够响应4个外部中断，并且每个外部中断可以设定为非屏蔽中断或屏蔽中断。
※产生执行机构的驱动信号：
　　工业控制现场会有多种执行机构，如电机、电阀门等，正对各种每种执行机构，MCU会输出相应的驱动信号，以控制这些机构。SPMC65P2404A具有2路12位的PWM输出能力，有2路比较输出功能，同时，每个I/O口都具备驱动LED的能力。利用SPMC65P2404A的这些功能，并配合相应的驱动电路，就可以有效控制电机、电阀门等。
※节点通信连接：
　　在智能节点的设计中，需要使用CAN控制器及CAN收发器，作为主控器与CAN总线之间的连接媒介。本智能节点使用MCP2510作为CAN控制器和PCA82C250作为CAN收发器。它们之间的连接是：MCU主控器通过SPI总线与CAN控制器通信，CAN控制器通过光电隔离器件与CAN收发器连接。SPMC65P2404A内部集成SPI总线，SPI总线支持全双工同步传输，具有主、从两种模式，最高通信速率为2Mbps。CAN控制器MCP2510也具备SPI总线。

4 智能节点软件设计
　　智能节点程序包括主程序和中断程序两部分，主程序处理常规的数据采集及控制操作，中断程序则处理异常事件及红外信号解码。
　　主程序包括系统初始化、按键扫描、红外信号处理、显示处理、电流信号采集、温度数据采集、压力信号采集、与CAN控制器通信、驱动信号产生等模块。程序流程图如图4-1所示：

图 4-1主程序流程图
　　主流程采用分时结构，在每个不同的时间片进行不同的工作。对主程序的循环时间实行定时，使得主程序每1ms循环一次。