CAN總線概念
CAN 是Controller Area Network 的縮寫（以下稱為CAN），是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。在當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 　　現(xiàn)在，CAN 的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面�，F(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領(lǐng)域的計算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
該技術(shù)使對DSP芯片程序的加載可以脫離仿真器而直接受控于列車的主控機(jī)。該技術(shù)可靠性高，使用靈活方便，具有很強(qiáng)的實用性。
磁懸浮列車上有很多基于DSP芯片的模塊和系統(tǒng)。目前， DSP芯片程序的加載與運行都主要依賴于仿真器，而DSP仿真器價格高、體積大，這使得磁懸浮列車系統(tǒng)的調(diào)試很不靈活方便；且這些基于DSP芯片的系統(tǒng)一旦脫離仿真器就只能運行事前載入的單一的程序，也使系統(tǒng)的靈活性受到了很大的限制。 本文研究了DSP芯片程序加載的基本原理，并根據(jù)這些原理，基于CAN總線，實現(xiàn)了DSP芯片程序的受控加載，使得DSP芯片程序的加載與啟動可直接受控于上位主控機(jī)。由于主控機(jī)的靈活性很大，磁懸浮列車系統(tǒng)在調(diào)試時就可根據(jù)需要對其上各個控制模塊的主控DSP芯片加載不同的程序，控制它的啟動運行，非常方便靈活。

2 CAN總線的特點及工作原理
CAN Control Area Network,即控制器局域網(wǎng) 總線是一種有效支持分布式控制或定時控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò)它以半雙工的方式工作?一個節(jié)點發(fā)送信息 多個節(jié)點接收信息 實現(xiàn)了全分布式多機(jī)系統(tǒng)?提高了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)目煽啃?其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示?CAN總線的信息存取利用了廣播式的存取工作方式 信息可以在任何時候由任何節(jié)點發(fā)送到空閑的總線上每個節(jié)點的CAN總線接口必須接收總線上出現(xiàn)的所有信息因此各節(jié)點都設(shè)置有一個接收寄存器 該寄存器接收信息 然后根據(jù)信息標(biāo)文符決定是否讀取信息包中的數(shù)據(jù)以判斷是否使用這一信息? CAN總線的特點是以通信數(shù)據(jù)塊編碼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的地址編碼 CAN總線面向的是數(shù)據(jù)而不是節(jié)點這種方式的優(yōu)點是可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制 加入或減少設(shè)備不影響整個系統(tǒng)的工作?基于CAN總線的各種系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需要任意改變節(jié)點數(shù)量?CAN總線收發(fā)數(shù)據(jù)的長度最多為8個字節(jié)因而不存在占線時間問題 可以保證通信的實時性?通信速率最高可達(dá)1Mb/s距離為40m 最遠(yuǎn)可達(dá)10km速率為5kb/s ?對通信介質(zhì)的要求較低可以是光纖或同軸電纜甚至雙絞線?　　

3 CAN總線優(yōu)勢
CAN屬于現(xiàn)場總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之目前許多RS-485基于R線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言， 基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性：
 
3.1 網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強(qiáng)
 
首先，CAN控制器工作于多主方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(quán)（取決于報文標(biāo)識符）采用無損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強(qiáng)，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行，系統(tǒng)的實時性、可靠性較差；
 
3.2 縮短了開發(fā)周期
 
CAN總線通過CAN收發(fā)器接口芯片82C250的兩個輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會在出現(xiàn)在RS-485網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)象，即當(dāng)系統(tǒng)有錯誤，出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響，從而保證不會出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中，因個別節(jié)點出現(xiàn)問題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。而且，CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn)，從而大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，這些是僅有電氣協(xié)議的RS-485所無法比擬的。
 
3.3 已形成國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線
 
另外，與其它現(xiàn)場總線比較而言，CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線。這些也是目前 CAN總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，具有強(qiáng)勁的市場競爭力的重要原因。
4 DSP芯片的程序加載與運行原理
在本項技術(shù)中,DSP的程序加載與啟動運行是通過對其HPI 8位并行口的操作實現(xiàn)的?下面先簡單介紹一下DSP的HPI 8位并行口以及如何對它進(jìn)行讀寫操作,然后介紹本文研究的這種DSP程序加載技術(shù)?
4.1 DSP芯片的并口(HPI)簡介
HPI并行口的讀寫操作主要由DSP的三個16位寄存器控制,它們分別是:HPIC HPI Control Register,控制寄存器 ?HPID HPI Data Register,數(shù)據(jù)寄存器 ?HPIA HPI Adress Register,地址寄存器 ?寫HPIC寄存器控制HPI并口的讀寫方式以及數(shù)據(jù)高低字節(jié)的讀寫順序等;寫HPIA寄存器控制寫入或讀出數(shù)據(jù)的具體地址(自增模式下2 為數(shù)據(jù)寫入/讀出時的初始地址);從HPID直接寫入/讀出數(shù)據(jù)?
　　HPI有兩種讀寫方式:普通模式下的讀寫按照HPIA的地址將HPID的數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存或?qū)⒃摰刂返臄?shù)據(jù)讀入HPID;自增模式下HPIA則是首地址,每次讀或?qū)懖僮骱笏�都會自動指向下一個待讀寫的地址?(責(zé)任編輯：admin)