摘 要：本文針對整車對電池管理系統(tǒng)提出雙can通信的要求，設(shè)計了由cpld、tms320lf2407與sja1000構(gòu)成的雙can控制器。文中介紹了其硬件電路和軟件流程。原文位置 　　關(guān)鍵詞：混合動力電動汽車;電池管理系統(tǒng);雙can控制器　　電池管理系統(tǒng)是混合動力汽車中重要的電子控制單元，具有保障電池正常、可靠和高效工作的作用，是電池與用電設(shè)備之間的橋梁。在研制以及批量生產(chǎn)過程中都需要對其內(nèi)部控制參數(shù)進(jìn)行離線或在線匹配標(biāo)定，而電池管理系統(tǒng)需要采集和處理大量的數(shù)據(jù)，本文選用tms320lf2407作為標(biāo)定用can控制器。作為電動汽車上的一個can節(jié)點，需要接收整車發(fā)來的can消息來執(zhí)行對外部繼電器、風(fēng)扇以及電池等器件的控制命令，本文選用sja1000?！　‰pcan硬件電路和　　cpld邏輯設(shè)計　　雙can硬件電路設(shè)計　　tms320lf2407基于增強的哈佛結(jié)構(gòu)，是地址線和數(shù)據(jù)線分離的微處理器，對晶振倍頻后，頻率高達(dá)40mhz。而sja1000的地址線和數(shù)據(jù)線復(fù)用，增加了dsp與sja1000之間讀寫數(shù)據(jù)的難度，這也是本系統(tǒng)設(shè)計的難點。常規(guī)的設(shè)計方式是在dsp與sja1000之間加一個電平轉(zhuǎn)換雙向緩沖驅(qū)動，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。按這種方式設(shè)計的電路，當(dāng)對sja1000進(jìn)行讀寫操作時，先配置dsp的i/o端口，將ale拉高，鎖存地址，然后通過dsp的i/o端口將和()拉低，進(jìn)行讀(寫)數(shù)據(jù)，最后拉高()和。按此方式每次讀寫sja1000寄存器中的值，均需通過程序?qū)le、和()信號進(jìn)行設(shè)置, 增加了程序源代碼。如果控制器的閃存空間比較緊張，采取這種硬件連接方式顯然是不可取的。而且，為使?fàn)顟B(tài)寄存器的狀態(tài)位讀寫正確，can報文讀寫時需在程序中加一定延時，這將影響電池管理系統(tǒng)的實時性?！　?

　　圖1 一般雙can控制器的硬件結(jié)構(gòu)圖　　為了盡量減少程序源代碼，節(jié)省寶貴的存儲資源并提高電池管理系統(tǒng)的實時性，本文采用cpld連接雙can控制器的接口電路，實現(xiàn)can報文收發(fā)。其硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。 　　圖2 基于cpld的雙can控制器硬件結(jié)構(gòu)圖　　cpld的邏輯設(shè)計原文位置 　　cpld具有速度快、體積小、驅(qū)動能力強、可在線編程等優(yōu)點。基于cpld的邏輯控制電路適合完成譯碼任務(wù)，本文選用epm7064芯片，通過譯碼電路的軟件設(shè)計，完成sja1000輸入信號的邏輯選通控制?！　pld的輸入信號是dsp發(fā)送的信號，由高位地址a[15…13]、i/o空間選通引腳以及寫/讀信號組成。其中，地址線a13作為sja1000的地址和數(shù)據(jù)的選擇線，地址線a14和a15經(jīng)譯碼后作為片選信號。地址線a13和i/o空間選通信號產(chǎn)生sja1000的地址鎖存信號sja_ale，地址線a13和讀寫信號產(chǎn)生sja1000的數(shù)據(jù)和地址讀寫信號。其cpld的輸入/輸出信號邏輯關(guān)系如表1所示。原文位置 　　雙can軟件程序設(shè)計　　該can控制器的收發(fā)程序包括兩部分：dsp的can收發(fā)程序和sja1000的can收發(fā)程序。每個can收發(fā)程序主要由三個函數(shù)組成：can初始化程序、can報文接收程序和can報文發(fā)送程序。由于dsp的can收發(fā)程序比較容易設(shè)計，只需設(shè)置can控制器寄存器中的相應(yīng)位，就可實現(xiàn)can報文的收發(fā)。所以，本文主要介紹sja1000的can報文收發(fā)程序設(shè)計?！　谋?中可以看到，sja1000的寄存器映射到dsp的i/o空間。本文選擇0x8000作為sja1000地址輸入端口，0xa000作為sja1000數(shù)據(jù)輸入/輸出端口。其程序主要由sja1000初始化、sja1000接收報文和sja1000發(fā)送報文三個子函數(shù)組成。其收發(fā)函數(shù)的流程如圖3所示?！　?　　圖3 sja1000發(fā)送報文程序流程圖　　sja1000初始化　　通過向can控制器sja1000模式寄存器寫0x01，讓其進(jìn)入復(fù)位模式，然后分別對sja1000的時鐘分頻寄存器、錯誤報警限額寄存器、中斷使能寄存器、接收代碼和接收屏蔽寄存器、總線時序寄存器和輸出控制寄存器設(shè)置，最后向模式寄存器寫0x08，進(jìn)入正常工作模式。初始化程序如下：　　#define sja1000_data_port porta000原文位置 　　ioport unsigned int porta000; //定義數(shù)據(jù)輸入/輸出端口　　#define sja1000_address_port port8000原文位置 　　ioport unsigned int port8000; //定義地址輸入端口　　……　　sja1000_write(reg_mode, 0x01);　　tempdata= sja1000_read(reg_mode);　　//向模式寄存器寫0x01，進(jìn)入復(fù)位模式　　while((tempdata & 0x01) != 0x01); //等待sja1000復(fù)位