2.3 通信模塊電路設計

目前電力系統的分布式監(jiān)控系統幾乎都是基于RS-485構建的網絡，采用半雙工的電氣協議，這種機制使得在構建復雜工業(yè)現場的實時監(jiān)控網絡時存在不足，可靠性低，系統故障隔離能力差。在本設計方案中采用了CAN總線技術。該總線技術具有獨特的機制，其主要有以下幾個優(yōu)點：網絡節(jié)點不分主動主從；采用非破壞總線仲裁；支持競爭；傳輸距離遠；通信速度較高(最大1Mbit/s)；組網靈活；其報文采用短幀結構，傳輸時間短，受干擾小，具有自己的協議等；所以現場總線CAN以其自身的優(yōu)點有效支持分布式控制系統或成為實時控制的串行通信網絡。[!--empirenews.page--]

TMS320LF2407A內帶CAN控制器，使整個電路的外圍設計簡單化，可靠性也得到提高?？紤]到CAN 總線數據傳輸的高速率和抗干擾性，CAN通信方案做了如下幾方面設計：DSP的CANRX和CANTX先通過74LVC04A進行3.3V與5V的電平匹配，然后再通過高速光隔TLP113與TJA1050連接，實現了總線的電氣隔離；采用了TJA1050作為驅動器代替以往的82C250，TJA1050的優(yōu)點是完全符合ISO11898標準；高速率最高達1 Mbit/s；電磁抗干擾性能好；不上電的節(jié)點不會對總線造成擾動；輸出驅動器受到溫度保護；至少可以連接110個節(jié)點。數字電源VCC和GND是用小功率隔離模塊DC/DC進行一次隔離后得到的。增加了通信的抗干擾能力。CAN通信接口電路如圖4所示。

3 系統軟件設計

本系統的軟件在CCS2000的開發(fā)環(huán)境下編輯、調試的，采用C2000 DSP匯編語言和C語言混合編程。軟件采用模塊化的開發(fā)思想使得模塊的調用簡潔方便。與硬件兩部分相對應，其軟件功能劃分為采樣和通信兩個環(huán)節(jié)。

3.1 采樣環(huán)節(jié)

ADS7864 含有兩個可以同時工作的12位A/D轉換器，其3個保持信號選擇輸入的多路開關并且啟動A/D轉換。這3個保持信號同時有效就可以同時保持6路輸入信號，轉換的數據分別存放在6個寄存器中。ADS7864的BUSY端接到DSP 的XINT1端，ADS7864把數據轉換完成后發(fā)出中斷請求信號，DSPC相應中斷，進入中斷服務程序，讀取數據。一次讀到16位信息，其中DB15表明數據的有效性（高電平有效），DB14，DB13，DB12表示哪個通道，DB11~DB00為該通道的轉換的結果。地址/模式信號（A0，A1，A2）選擇數據讀取數據的方式，本系統設置為全“1”，即采用先入先出方式。根據電路編寫程序，程序流程圖如圖5所示。

圖4 CAN通信接口電路

圖5 采樣模塊程序流程圖

3.2 通信環(huán)節(jié)

在使用CAN控制器之前首先必須對它的內部寄存器進行初始化設置。包括相關I/O口、位定時器以及郵箱的相關設置。第1步即為正確配置兩個引腳CANTX和CANRX，因為這兩個I/O口均為復用口。第2步初始化位定時器：位定時器主要由BCR1和BCR2這兩個寄存器組成，包括CAN控制器的通訊波特率、同步跳轉寬度、采樣次數和重同步方式。第3步初始化郵箱：郵箱初始化主要是設置郵箱的標識符、控制域以及對相應的郵箱賦初值。以下是寄存器初始化的部分原代碼：

* MCRB= * MCRB|0X0C0；設置IOPC6和IOPC7為CANNRX，CANTX

* CANIFR=0XFFFF；清除全部CAN中斷標志

* CANLAM1H=0X601F；設置郵箱2屏蔽ID寄存器

* CANLAM1L=0XFFFF；

* CANMCR=0X1000； 配置主控制寄存器改變請求

while( * CANGSR&0X0010==0 )continue;等待允許對配置寄存器進行寫操作

* CANBCR2=0X03;設置波特率

* CANBCR1=0X05E;

* CANMCR= * CANMCR&am

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