基于dsPIC30F6014数字信号控制器的CAN节点设计

　　引言

　　CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，CAN-bus已被广泛应用到各个自动化控制系统中，具有不可比拟的优越性。

　　新型16位dsPIC30F6014数字信号控制器结合单片机的控制优点及数字信号处理器(DSP)的高速运算特性，为嵌入式系统提供了单一芯片解决方案。本篇论文以CAN协议为基础，结合dsPIC30F6014的突出性能，在设计通讯接口过程中，提出了基于dsPIC30F6014数字信号控制器的CAN节点设计方法。

　　1 dsPIC30F6014数字信号控制器与CAN总线

　　1.1 dsPIC30F6014数字信号控制器特点

　　dsPIC30F6014数字信号控制器(DSC)是单片嵌入式控制器，它集成了单片机(MCU)的控制功能以及数字信号处理器(DSP)的计算能力和数据吞吐能力，运算速度可达20和30 MIPS，配备自编程闪存，并能在工业级温度和扩展级温度范围内工作。以16位单片机为核心的 dsPIC30F6014数字信号控制器不仅具有功能强大的外围设备和快速中断处理能力，又融合了可管理高速计算活动的数字信号处理器功能。dsPIC30F CPU 模块采用16 位(数据)改良的哈佛架构，并带有增强型指令集包含对DSP 的有力支持。CPU 拥有24 位指令字，指令字带有长度可变的操作码字段。 程序计数器(PC)为24位宽，可以寻址高达4M × 24 位的用户程序存储器空间。 单周期指令预取机制用来帮助维持吞吐量并提供可预测的执行。配备144K字节增强型闪存及8K字节静态RAM，8K字节EEPROM，能支持大型的复杂应用。dsPIC系列产品与现有嵌入式系统不同，系统集成了振荡器，低电压检测，看门狗定时器，产品无需使用额外的元件，可降低主板面积和系统成本，为嵌入式系统提供了单一芯片解决方案。此外还具备一系列片上功能，包括I/O端口、定时器、输入捕捉、输出比较、UART、12位A/D转换器、SPI接口、I2C接口及CAN通信等模块。结构图如图1所示：

　　这些特性使之成为需要更高精确度、更快转速或无传感器控制的电机控制应用领域如非传感无刷直流电机、磁阻转换和感应电机的理想解决方案，另外还可以应用于因特网接入设备和汽车产品;生物特徵检测保护--如指纹识别;不间断电源、电源管理和话音开关(话音识别系统)等领域。

　　1.2 CAN总线技术特点

　　CAN是主要用于各种过程(设备)监测及控制的一种网络。最初是德国BOSCH公司为汽车的监测、控制系统而设计的。由于CAN具有卓越的特性和极高的可靠性，特别适合于工业过程中监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视。具体来说，CAN具有如下特性：