CAN转贴(好文) 点击：8519 | 回复：23
发表于：2004-03-24 10:39:00
楼主
转贴：
我在学习CAN应用设计中的一点心得体会，也算是走了一些弯路，现在把它写出来和大
家共同交流。
不知道各位注意到没有，大多数情况下，SJA1000是与8250+51系列单片机的方式来做
CAN的控制应用。如果是1M/s的通讯速度的话，实际上的流量只有大概500多K的样子，此点
希望大家在以后的应用设计中需要考虑周到。
上诉问题产生的原因是SJA1000的发送缓冲区只有1个，应用程序在判断发送完一幀
数据后，需要计算下一幀需要装载的数据长度，然后根据长度再装载相应的数据到缓冲区
，这个过程要消耗掉了一定的时间（特别是标准51内核的单片机），因此CAN总线上的数据
流实际上是发送一幀就有一个比较长的空闲区(单片机装载数据的时间)，这样一来就浪费
了总线资源。
微芯的MCP2510有3个发送缓冲区,在5V的电源下以5Mb/s的SPI端口读写数据,可以较好
的解决这个问题，但是多数的51单片机都无SPI，这样也给单片机的选择上带来了一定的麻
烦。具体选择怎样的方案，只能看各自的应用情况来定了！
BCD—锁存/7段译码/驱动器。数码显示器与配套的驱动器集成器件一起工作。这些驱动器常称BCD－7段译码器。不同的显示器配用相应的驱动器件，如CD4055专配液晶显示用的。CD4547是BCD－7段译码大电流驱动器，这些都属于BCD－7段译码器。图18中配LED的驱动器，是用CD4543集成器件，该器件是一种可驱动LED的，也可驱动LCD的7段译码器。用CD4543驱动LED时的配接电路如图22所示。图中R1～R7是LED的限流电阻
sja1000调试经验
去年年底的时候，一个公司给我打电话，问我最近有没有空，说要请我帮忙做一个基于CAN总
线通讯的东西，我去看了看，是一个数据采集系统，下面是一系列数据采集的智能板卡，上位机是
基于WINBOND的一块486的工业嵌入式控制板，操作系统使用的是WINCE。智能板卡通过工业底板和数据线两种方式和上位机通讯，通信协议选择的是CAN，其中底板上的通信选用高速波特率(1Mbps)，数据线选用低速(100kbps)。
去公司的时候，公司给了我一个参考的东西，采用SST单片机+SJA1000的方案构成的智能板卡
，同时告诉我可以自己设计方案。考虑到SST的东西没有用过，P8X591是PLCC封装的，烧写起来不
方便，于是我设计了如下的方案：
1、智能板卡上的通讯采用AT89S51+两块SJA1000的方式进行;
2、上位机通过PC104总线和一块CAN控制板卡连接，CAN控制板卡上同样采用AT89S51+两块
SJA1000的方案。AT89S51和上位机通过PC104总线共享内存(使用IDT的双口RAM);
3、采用西门子的组态软件进行WINCE下的板卡驱动开发；
由于以前没有做过CAN的东西，于是决定了先调试CAN通信，然后设计板卡的方案。
方案确定之后，首先是上www.zlgmcu.com上下载了全部的SJA1000和PCA82C250的资料。然后开
始设计电路板。采用了SJA1000应用指南中推荐的方案，采用SJA1000的时钟输出为AT89S51的时钟
，没有采用光电隔离芯片，把TX1接地，TX0和RX0分别连接到PCA82C250的TXD和RXD引脚上，RX1连
接到PCA82C250的VR上；加上了5欧姆的限流电阻和120欧姆的匹配电阻(用110欧姆替代)，另外加上
了一个调试用的串口。没有注意而且要命的是把SJA1000的复位引脚和单片机的复位引脚连接到了
一起。
第一次的板子用的加急，用了三天，结果那次的板子做的极差——连铜皮都翻起来了；我马上
让那个电路板厂重新做了三块。在做板的过程中我发现了复位引脚的错误,SJA1000的文档上提供的
是一个复位电路，但是没有给出电路的详细组成，于是我就误以为和单片机的复位电路是一样的了
。在设计这块电路板的时候，最担心的事情就是SJA1000的输出时钟能不能够驱动AT89S51，如果不
能够驱动，那么一切就OVER了，可惜的是我的担心成为了现实，板子焊好之后系统不工作，在
SJA1000的时钟输入引脚上有信号输入，而且输出时钟也正常，但是单片机就是不工作。于是我先
把SJA1000的复位引脚连线割断，连接到了AT89S51的IO引脚上，再把S51的XTAL的两个引脚连接到
SJA晶体的上，可惜系统还是不工作，这次电路板设计失败了。
在总结了第一次失败的经验后，参看了21IC上的一个设计，决定把AT89S51和SJA的晶体分开。
并且用单片机的一个IO引脚来控制对SJA的复位。
第二次的电路板比较成功，焊接好了之后首先测试单片机的串口和LED指示灯，一切OK。然后
就开始测试SJA。ZLG提供了一个BASIC模式下的参考例程，我看了一下，然后又找了本《现场总线
CAN的原理和测试》把SJA的寄存器详细看了看(由于开始的时候比较忙，所以直到这个时候才算是
仔细看了看SJA的内部，至于CAN的基础协议我是根本没有看，这给我后面带来了极大的麻烦)。然
后就参考ZLG的程序开始写SJA的测试程序，那个程序写的很大，也很全，因为我想快点把东西给做
出来，于是弄了一个1000多行的程序，以前我的调试程序一般都很小的。写好程序之后就开始测试
，首先测试的是测试寄存器，然后一步步测试下去，在BASIC模式下所有的寄存器都正常，但是在
发送的时候是总是不正常，启动发送之后就一直在发送，状态寄存器的标志位一直处在发送的状态
下，然后就是报总线错误，不知道是怎么会事情，很郁闷，上bbs看了一下。bullfrog告诉我单个
CAN节点发送是成功不了的，如果没有收到接受CAN节点的应答，发送节点就会一直发送，直到超出
错误计数器的允许值使得总线关闭。同时在精华区发现在peli模式下有ECC(错误寄存器)，可以跟
踪错误，于是开始看peli模式操作过程。这个东西比较麻烦，zlg没有提供公开的c代码，我找了一
个汇编的作为参考。
我第一步的目标是自发送，在peli模式下有自发送这种模式，在有匹配电阻的情况下可以进行
单个节点的接收和发送。第一次调试的时候没有成功，给北京zlg打电话，北京分公司说让我给广
州打电话，给广州打电话，几个问题都得到了很好的解答（在此谢谢zlg的工程师了）：
1、自发送的时候必须加上匹配电阻；
2、5欧的限流电阻可以不需要；
3、每次发送完成之后
4、建议使用中止发送来进行单步发送；
另外他告诉我可以在zlg的论坛上找到很多很有用的东西。
听了他的建议，我第一件事情就是检查我的电路板，检查的结果让我大吃一惊——我的ch和cl
竟然是短路的，万用表的狂叫不止。一步步检查，发现那个110欧的匹配电阻有问题，万用表碰上
去就叫，于是把那个电阻剪下来，量量还是短路。于是我怀疑把5欧的限流电阻当成了110欧的电阻
，于是把匹配电阻都去掉了。没有想到的是当我把新的110欧电阻拿来的时候，万用表还是叫，这
时候才发现这块万用表在300欧姆以下都要叫，可怜我又打理了n长时间的电路板......
再仔细阅读了一次peli模式下的操作指南，又仔细阅读了zlg提供的初始化规范，发现在子发
送的时候发送的命令应该是0x10或者是0x12(即CMR寄存器里面有一个专门的控制位是用来控制自发
送的，和普通的发送命令位是不同的)。在发现了这个问题之后，自发送一切顺利的通过了。
接下来就是两个节点的互调了，我首先用自发送程序把两个节点都调试了一下，保证单个节点
发送硬件没有任何问题。然后就用双绞线通过接线端子把两个系统连接到了一起。第一次调试采用
的是1M的波特率(由于ZLG只给出了16M晶体下的BTR0和BTR1的初始值，我在ZLG的论坛上找到了一个
网友自己计算的数值,后来证明这个东西有些问题)，没有成功。发送节点通过串口利用串口调试助
手来控制发送，接收节点通过仿真器观察数据。虽然没有发送成功，但是通过串口的反馈数据和仿
真器的观察窗，可以看到ECC寄存器都发生了变化，证明数据线上有数据过去(由于我没有示波器，
只有采用这种办法)。于是我改变了两次波特率，最低到了5k，都没有成功，最后我从21IC上的一
篇应用文章上找到了两个参数，这次就成功了，通讯速率20k。现在一切稳定，在写这篇文章的时
候哪几个LED正欢快的闪烁着。
最后，总结几个经验：
1、一定要详细的阅读sja的手册
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