AT90CAN的CAN 通信模塊驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)及C編程

   CAN總線通信較之一般的通信總線而言，其數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性，應(yīng)用范圍也早已不再局限于汽車(chē)行業(yè)，而是擴(kuò)展到了機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、家用電器等領(lǐng)域。CAN控制器用來(lái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的CAN通信協(xié)議。CAN控制器分為兩種：一種是獨(dú)立的控制芯片，如SJA1100；另一種是將其集成在微控制器內(nèi)部，例Atmel公司最新推出的AT90CAN系列單片機(jī)。與使用獨(dú)立的CAN控制器相比，自身集成了CAN接13的微控制器在簡(jiǎn)化硬件電路設(shè)計(jì)的同時(shí)，提高了軟件開(kāi)發(fā)的效率。

1 AT90CAN單片機(jī)CAN控制器特性
    AT90CAN單片機(jī)的CAN控制器能夠兼容CAN2．OA和CAN2．OB通信協(xié)議，內(nèi)部設(shè)有120字節(jié)的郵箱空間，它由15個(gè)MOB(Message Object)與CAN DATA BUFFER組成。MOB用來(lái)描述一幀完整的CAN報(bào)文信息，每個(gè)MOB擁有獨(dú)立的工作寄存器組(詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]，這些寄存器規(guī)定了CAN通信報(bào)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(gè)MOB規(guī)定了相對(duì)應(yīng)的BUFFER地址和指針，用來(lái)存放通信時(shí)發(fā)出或接收到的數(shù)據(jù)以及保存MOB寄存器組的設(shè)置。對(duì)MOB的寄存器組進(jìn)行初始化設(shè)置后，CAN控制器根據(jù)MOB的不同設(shè)置，就可以分別實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收以及過(guò)濾功能，整個(gè)工作過(guò)程不需要CPU干預(yù)，簡(jiǎn)化了軟件代碼的編寫(xiě)。而CPU通過(guò)訪問(wèn)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(dāng)前通信狀態(tài)，從而大大節(jié)省了CPU的占用時(shí)間。

2 CAN控制器的初始化
    要實(shí)現(xiàn)CAN通信，首先要對(duì)CAN控制器進(jìn)行正確的初始化設(shè)置。初始化過(guò)程包括對(duì) CPU的引腳功能、CAN通信波特率、中斷優(yōu)先級(jí)和MOB寄存器的設(shè)置等。在編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中，需要注意的是在完成對(duì)CANPAGE寄存器的設(shè)置后，再進(jìn)行MOB的設(shè)置；否則，MOB的初始值將不能被保存，導(dǎo)致系統(tǒng)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(jù)實(shí)際程序功能的需要予以設(shè)置。

    CAN控制器初始化程序：

3 AT90CAN單片機(jī)與PC機(jī)CAN通信實(shí)例
    下面以如何實(shí)現(xiàn)AT90CAN單片機(jī)與PC機(jī)間的CAN通信為例，進(jìn)一步說(shuō)明AT90CAN單片機(jī)的CAN功能模塊驅(qū)動(dòng)的編制流程，如圖2所示，并給出C語(yǔ)言編寫(xiě)的CAN通信程序。它的功能是接收PC機(jī)經(jīng)由專(zhuān)用的 PCI-CAN模塊擴(kuò)展的CAN接口發(fā)出的數(shù)據(jù)，并將收到的數(shù)據(jù)與驗(yàn)收過(guò)濾器寄存器中設(shè)定的ID值比較。如果ID值相符，則將數(shù)據(jù)重新編制ID后發(fā)給PC 機(jī)。

4 結(jié) 論
    AVR系列單片機(jī)內(nèi)部有可編程的Flash，自帶EEP-ROM，支持JTAG接口片內(nèi)調(diào)試和對(duì)Flash、 EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程，因此成為眾多單片機(jī)芯片的首選。其內(nèi)部集成了獨(dú)立CAN控制器的AT90CAN系列單片機(jī)，彌補(bǔ)了單片機(jī)在CAN總線通信應(yīng)用中的缺陷，不必再擴(kuò)展外圍的CAN通信控制芯片，簡(jiǎn)化了硬件電路設(shè)計(jì)。本文通過(guò)對(duì)AT90CAN系列單片機(jī)CAN通信模塊的詳細(xì)介紹，旨在說(shuō)明如何對(duì)其進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)CAN通信功能，為使用單片機(jī)進(jìn)行CAN通信的初學(xué)者提供了編程參考。