1 Wprowadzenie

CAN (Controller Area Network) jest zaawansowanym szeregowym protokołem komunikacyjnym który sprawnie i niezawodnie wspomaga sterowanie w czasie rzeczywistym oraz pozwala elastycznie konfigurować sieci z różnymi typami mikroprocesorów.

Typowe aplikacje CAN można spotkać w systemach samochodowych oraz w przemyśle:

• zastosowania samochodowe:

- transmisja za pomocą rozbudowanej instalacji elektrycznej (<125 kbit/s)

- kontrola silnika, ABS itp. (do 1 Mbit/s)

• rozwiązania przemysłowe:

• sieci polowe

• robotyka, sterowanie obrabiarkami numerycznymi

Przykład sieci CAN:

Mikroprocesor P8xC592 posiada następujące cechy związane z komunikacją magistralą CAN:

• umożliwia szeregową komunikację sieciowa pomiędzy nieograniczoną liczbą aktywnych węzłów,

• pozwala programować szybkości transmisji do 1Mbit/s,

• zapewnia wykrywanie wystąpienia błędów transmisji,

• dopuszcza 40m połączenia pomiędzy dwoma węzłami w przypadku transmisji z prędkością 1Mbit/s (przy prędkościach niższych dystans może być zwiększony).

• Gwarantuje latency time wsparcie dla aplikacji czasu rzeczywistego.

2 Charakterystyka P8xC592

P8xC592 jest rozbudowanym procesorem 80C52 o trzy następujące moduły:

• kontroler CAN - dostęp procesora do kontrolera CAN jest możliwy dzięki czterem specjalnym rejestrom SFR ( kontroler CAN jest zaimplementowany zamiast interfejsu I²C ),

• DMA - blok ten pozwala nadzwyczaj szybko przesyłać komunikaty między procesorem a kontrolerem,

• 
  pamięć pomocnicza (Aux RAM)

Specyfikacja mikrokontrolera P8xC592:

• jednostka centralna 80C51

• kontroler CAN wraz z blokiem bezpośredniego dostępu do pamięci procesora (DMA)

• 16Kb pamięć ROM/EPROM (możliwość rozbudowy do 64Kb - pamięc zewnętrzna)

• dwie pamięci RAM 256 bajtowe

• 10-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy z 8 wejściami ( port P5 )

• dwa standartowe 16-bitowe układy czasowo-licznikowe

• jeden dodatkowy 16-bitowy układ czasowo-licznikowy ( 4 rejestry przechwytujące i 3 komparatory kontrolujące 8 wyjść)

• sześć 8-bitowych portów wejścia / wyjścia (port P5 może być wykorzystany jako wejście analogowe)

• dwa wyjscia PWM (Pulse Width Modulated)

• Full duplex UART kompatybilny ze standardem 80C51

• kontroler przerwań z 15 źródeł (dwa poziomy priorytetów, możliwość obsługi od 2 do 6 zewnętrznych przerwań)

• układ watchdog

3 CAN w procesorze P8x592

3.1 Podłączenie procesora do magistrali CAN

Procesor P8x592 do pracy w sieci CAN wymaga dołączenia odpowiedniego interfejsu. Może to być układ PCA82C250 który to sprzęga kontroler CAN z fizyczną siecią:

3.2 Interfejs PCA82C200

Interfejs pośredniczy w transmisji, dokonując konwersji przychodzących z procesora sygnałów CTX0, CTX1 na odpowiedni poziom napięcia magistrali CAN, oraz odbiera wartości napięcia przekształcając je w sygnały dla procesora CRX0, CRX1.

How this connection actually is implemented, is application-specific. Depending on the requirements for

the bus signals, the transceiver can be realized with more or less effort, the cheapest solution consists only

of a couple of resistors, more expensive ones need some more discrete components or an extra IC. In

principle the very same transceiver circuits can be used as for the stand-alone CAN controller PCA 82C200

[3]. Three examples for cheap discrete transceivers have been described in the Application Note [4] for

the PCA 82C200, for instance.

In order to get to an international standard for CAN communication (including the transceiver), the

International Standardization Organization (ISO) has prepared two standards, one for lower bit rates (up

to 125 kbit/s) [6], one for higher ones [7]. They also define the electrical parameters for the transceiver.

Application hints for implementation of an ISO-compatible transceiver circuit are given in [10].

Rs - pozwala utrzymywać interfejs w jednym z trzech stanów : high speed (Rs podłączone do masy), slope control, standbay.

INTERFEJS

APLIKACJI

CPU

KONTROLER

MAGISTRALI

FIZYCZNY

INTERFEJS

FIZYCZNY

INTERFEJS

PCA 82C200

P8xC552

INTERFEJS

APLIKACJI

FIZYCZNY

INTERFEJS

Magistrala CAN

P8xC592

INTERFEJS

APLIKACJI

Procesor P8x592 - kontroler CAN

Px,y

CTX0

CRX0

CTX1

Rext

100nF

+5V

TxD

RxD

Vref

Rs

Vcc

GND

CANH

CANL

124 Ω

124 Ω

Magistrala CAN

Interfejs

PCA82C250

---