基于CAN總線的嵌入式汽車電子測試系統(tǒng)

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣例
基于以上的系統(tǒng)分析，現(xiàn)給出一個(gè)具體的設(shè)計(jì)樣例解釋。USB汽車音頻播放系統(tǒng)是為某汽車制造商開發(fā)的一款前裝汽車電子產(chǎn)品。該產(chǎn)品在通信上嚴(yán)格遵守廠商提供的CAN總線協(xié)議。該測試系統(tǒng)主要用于部件出廠前的故障檢測。
2．1 硬件設(shè)計(jì)
考慮到性能、功耗、穩(wěn)定等方面的要求，選用Intel公司的32位工業(yè)級微處理器PXA270，該處理器基于ARM10內(nèi)核，運(yùn)行主頻高達(dá)520M-Hz，接口資源豐富，加入了IntelSpeedStep動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù)，在保證CPU性能的情況下可最大限度地降低設(shè)備功耗，利用該處理器簡化了硬件設(shè)計(jì)，并且保證了軟件的快速運(yùn)行；存儲模塊采用了64 MB的NorFlash和64 MB的SDRAM；人機(jī)交互采用的是液晶顯示和觸摸控制的方案。
在CAN總線通信模塊的設(shè)計(jì)中，采用的芯片是SJA1000、PCA82C250和TJA1055。SJA1000是PHLIPS公司發(fā)布的一款適用于汽車和一般工業(yè)環(huán)境的獨(dú)立CAN控制器，SJA1000是PCA82C200控制器的替代產(chǎn)品，除了支持BasicCAN操作模式外，還增加了新的操作模式PeliCAN，這種模式支持具有很多新特性的CAN2．0B協(xié)議。SJA1000應(yīng)用于CAN硬件模塊中，用于實(shí)現(xiàn)CAN總線的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，在本設(shè)計(jì)中使用了2片SJA1000芯片，分別用于高速CAN和低速CAN通信。SJA1000的具體電路原理圖如圖2所示，數(shù)據(jù)總線AD0～AD7通過數(shù)據(jù)緩沖器件接到PXA270的數(shù)據(jù)總線MD0～MD7上，時(shí)序控制等信號線則是接到CPLD上，由PXA270處理器通過CPLD管理。

PCA82C250和TA1055都是驅(qū)動(dòng)收發(fā)器，用于實(shí)現(xiàn)CAN總線的物理層，不同之處在于2個(gè)芯片各自實(shí)現(xiàn)了CAN物理層的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：高速CAN和低速CAN。高速CAN根據(jù)線纜長度最高可提供1 Mbit／s的波特率，低速CAN可提供5～125 kbit／s的波特率，并且允許CAN總線在連接失敗時(shí)通信得以繼續(xù)進(jìn)行，因此也叫容錯(cuò)CAN，該儀器支持2種物理標(biāo)準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)器的電路圖如圖3所示。HTXD0、HRXD0和LTXD0、LRXD0均來自于SJA1000，通過PCA82C250和TJA1055后分別得到高速CAN通道HCHNH、HCHNL和低速CAN通道LGANH、LCANL。