基于CAN總線的數(shù)字保護系統(tǒng)設計

McBSP功能強大，結構復雜，要實現(xiàn)二者的通信，關鍵要對McBSP的各寄存器進行合理配置，包括主從方式選擇，時鐘信號、幀同步信號的產生，數(shù)據(jù)收發(fā)的沿邊選擇，時序配合等，下面分別加以論述。
時鐘與幀同步信號的連接關系表明McBSP工作在主（Master）方式，MCP2510 工作在從（Slave）方式。McBSP的發(fā)送時鐘由DSP內部采樣率發(fā)生器產生（發(fā)送時鐘模式位CLKXM=1），采樣率發(fā)生器時鐘由DSP內部時鐘產生(采樣率發(fā)生器時鐘模式位CLKSM=1)，McBSP的接收時鐘由發(fā)送時鐘驅動(接收時鐘模式位CLKRM=0)，MCP2510的時鐘由McBSP給出，總之，所有的時鐘源頭是DSP的內部時鐘;同時，發(fā)送幀同步信號FSX由McBSP內部寄存器DXR向XSR的數(shù)據(jù)拷貝動作產生（發(fā)送幀同步模式位FSXM=1,采樣率發(fā)生器發(fā)送幀同步模式位FSGM=0），接收幀同步信號由發(fā)送幀同步信號驅動（接收幀同步模式位FSRM=0）。
根據(jù)如圖3所示的內部連接圖中時鐘和同步信號流程分析，McBSP內部時鐘信號(Internal CLKX、Internal CLKR)、幀同步信號（Internal FSX、Internal FSR)與MCP2510的時鐘信號、片選信號同步產生與停止。McBSP內部發(fā)送幀同步信號Internal FSX是從低電平跳到高電平，而與之相連的MCP2510片選信號是高電平跳到低電平有效，相位相反，故McBSP內部寄存器的發(fā)送幀同步信號極性位FSXP=1，而McBSP內部幀同步信號Internal FSR與Internal FSX必須一致，故Internal FSR也必須和MCP2510片選信號反相，接收幀同步信號極性位FSRP=1。
 

McBSP在內部發(fā)送時鐘Internal CLKX的上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)，而在內部接收時鐘Internal CLKR的下降沿接收數(shù)據(jù)。反之，MCP2510在外部時鐘CLK的上升沿接收數(shù)據(jù)，在外部時鐘CLK的下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)前面對時鐘與幀同步信號的分析可知：Internal CLKX、Internal CLKR與CLK為同一時鐘，要保證可靠收發(fā)數(shù)據(jù)，必須配置發(fā)送時鐘極性位CLKXP=1（Internal CLKX 與 CLKX反相）和接收時鐘極性位CLKRP=1（Internal CLKR 與 CLKR反相）。這樣，一方在上升沿發(fā)送，另一方在下降沿接收，通信可靠；否則雙方在同一時鐘的同一邊沿收發(fā)數(shù)據(jù)，不能保證可靠通信。

3 通信軟件流程設計

DSP通過McBSP與MCP2510的SPI接口傳送數(shù)據(jù)。MCP2510的發(fā)送寄存器作為發(fā)送緩沖區(qū)的映射寄存器，DSP通過訪問發(fā)送寄存器將數(shù)據(jù)傳送到發(fā)送緩沖區(qū)。MCP2510有6個過濾器，CAN總線上通過接收過濾器過濾的數(shù)據(jù)首先被放到接收緩沖區(qū)中。接收寄存器作為接受緩沖區(qū)的映射寄存器，DSP通過訪問接收寄存器來接受緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。

圖4  CAN發(fā)送子程序框圖

DSP與MCP2510之間的通信過程分兩步：① 按照以上分析得出的結論對McBSP的控制寄存器配置，發(fā)送過程為：將數(shù)據(jù)寫入McBSP的發(fā)送寄存器DXR，然后通過發(fā)送移位寄存器XSR將數(shù)據(jù)經引腳BDX移出發(fā)送，接收過程為：通過McBSP引腳BDR接收的數(shù)據(jù)移入接收移位寄存器RSR，并復制這些數(shù)據(jù)到接收緩沖寄存器RBR，然后再復制到接受寄存器DRR，最后由DSP讀入。② McBSP與MCP2510之間的通信按照McBSP內部配置好的時鐘、幀同步信號交換數(shù)據(jù)。
為了提高通信效率，DSP發(fā)送采取主動發(fā)送方式，由DSP的HD口(配置為IO口)和MCP2510的TXRTS端相連，以選擇發(fā)送緩沖單元，發(fā)送流程如圖4所示；而接收采取中斷方式，一旦MCP2510接收緩沖器滿，則發(fā)中斷信號給DSP，通知DSP讀取數(shù)據(jù)，接收流程如圖5所示。