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外文出处：Springer-Link电子期刊附件1：外文资料翻译译文SJA1000独立的CAN控制器应用指南1介绍SJA1000是一个独立的CAN控制器，它在汽车和普通的工业应用上有先进的特征。由于它和PCA82C200在硬件和软件都兼容，因此它将会替代PCA82C200。SJA1000有一系列先进的功能适合于多种应用，特别在系统优化、诊断和维护方面非常重要。本文是要指导用户设计基于SJA1000的完整的CAN节点。同时本文还提供典型的应用电路图和编程的流程图。2概述SJA1000独立的CAN控制器有2个不同的操作模式：BasicCAN模式(和PCA82C200）兼容PeliCAN模式BasicCAN模式是上电后默认的操作模式。因此，用PCA82C200开发的已有硬件和软件可以直接在SJA1000上使用，而不用作任何修改。PeliCAN模式是新的操作模式，它能够处理所有CAN2.0B规范的帧类型。而且它还提供一些增强功能使SJA1000能应用于更宽的领域。2.1CAN节点结构通常，每个CAN模块能够被分成不同的功能块。SJA1000使用[3][4][5]最优化的CAN收发器连接到CAN。收发器控制从CAN控制器到总线物理层或相反的逻辑电平信号。上面一层是一个CAN控制器，它执行在CAN规范[8]里规定的完整的CAN协议。它通常用于报文缓冲和验收滤波，而所有这些CAN功能，都由一个模块控制器控制它负责执行应用的功能。例如，控制执行器、读传感器和处理人机接口（MMI）。如图1所示，SJA1000独立的CAN控制器通常位于微型控制器和收发器之间，大多数情况下这个控制器是一个集成电路。1图1CAN模块装置2.2结构图下图是SJA1000的结构图图2SJA1000的结构图根据CAN规范，CAN核心模块控制CAN帧的发送和接收。接口管理逻辑负责连接外部主控制器，该控制器可以是微型控制器或任何其他器件。经过SJA1000复用的地址/数据总线访问寄存器和控制读/写选通信号都在这2里处理。另外，除了PCA82C200已有的BasicCAN功能，还加入了一个新的PeliCAN功能。因此，附加的寄存器和逻辑电路主要在这块里生效。SJA1000的发送缓冲器能够存储一个完整的报文（扩展的或标准的）。当主控制器初始化发送，接口管理逻辑会使CAN核心模块从发送缓冲器读CAN报文。当收到一个报文时，CAN核心模块将串行位流转换成用于验收滤波器的并行数据。通过这个可编程的滤波器SJA1000能确定主控制器要接收哪些报文。所有收到的报文由验收滤波器验收并存储在接收FIFO。储存报文的多少由工作模式决定，而最多能存储32个报文。因为数据超载可能性被大大降低，这使用户能更灵活地指定中断服务和中断优先级。3系统为了连接到主控制器，SJA1000提供一个复用的地址/数据总线和附加的读/写控制信号。SJA1000可以作为主控制器外围存储器映射的I/O器件。3.1SJA1000的应用SJA1000的寄存器和管脚配置使它可以使用各种各样集成或分立的CAN收发器。由于有不同的微控制器接口，应用可以使用不同的微控制器。图3所示是一个包括80C51微型控制器和PCA82C251收发器的典型SJA1000应用。CAN控制器功能像是一个时钟源，复位信号由外部复位电路产生。在这个例子里，SJA1000的片选由微控制器的P2.7口控制。否则，这个片选输入必须接到VSS。它也可以通过地址译码器控制，例如，当地址/数据总线用于其他外围器件的时侯。图3典型的SJA1000应用33.2电源SJA1000有三对电源引脚，用于CAN控制器内部不同的数字和模拟模块。VDD1/VSS1：内部逻辑（数字）VDD2/VSS2：输入比较器（模拟）VDD3/VSS3：输出驱动器（模拟）为了有更好的EME性能，电源应该分隔开来。例如为了抑制比较器的噪声，VDD2可以用一个RC滤波器来退耦。3.3复位为了使SJA1000正确复位，CAN控制器的XTAL1管脚必须连接一个稳定的振荡器时钟（见3.4）节。引脚17的外部复位信号要同步并被内部延长到15个tXTAL。这保证了SJA1000所有寄存器能够正确复位（见[1]）。要注意的是上电后的振荡器的起振时间必须要考虑。3.4振荡器和时钟策略SJA1000能用片内振荡器或片外时钟源工作。另外CLKOUT管脚可被使能，向主控制器输出时钟频率。图4显示了SJA1000应用的四个不同的定时原理。如果不需要CLKOUT信号，可以通过置位时钟分频寄存器（ClockOff=1）关断。这将改善CAN节点的EME性能。CLKOUT信号的频率可以通过时钟分频寄存器改变：fCLKOUT=fXTAL/时钟分频因子（1，2，4，6，8，10，12，14）。上电或硬件复位后，时钟分频因子的默认值由所选的接口模式（引脚11）决定。如果使用16MHz的晶振，Intel模式下CLKOUT的频率是8MHz，Motorola模式中复位后的时钟分频因子是12，这种情况CLKOUT会产生1.33MHz的频率。4图4时钟策略3.4.1睡眠和唤醒置位命令寄存器的进入睡眠位（BasicCAN）模式或模式寄存器（PeliCAN模式）的睡眠模式位后，如果没有总线活动和中断等待，SJA1000就会进入睡眠模式。振荡器在15个CAN位时间内保持运行状态。此时,微型控制器用CLKOUT频率来计时，进入自己的低功耗模式。如果出现三个唤醒条件之中的一个[1]，振荡器会再次启动并产生一个唤醒中断。振荡器稳定后，CLKOUT频率被激活。3.5CPU接口SJA1000支持直接连接到两个著名的微型控制器系列：80C51和68xx。通过SJA1000的MODE引脚可选择接口模式：Intel模式：MODE高Motorola模式：MODE低地址/数据总线和读/写控制信号在Intel模式和Motorola模式的连接如图5所示。Philips基于80C51系列的8位微控制器和XA结构的16位微型控制器都使用Intel模式。为了和其他控制器的地址数据总线和控制信号匹配，必须要附加逻辑电路。但是必须确保在上电期间不产生写脉冲。另一个方法在这个时候使片选输入是高电平，禁能CAN控制器。5图5SJA1000的CPU时钟接口3.6物理层接口为了和PCA82C200兼容,SJA1000包括一个模拟接收输入比较器电路。如果收发器的功能由分立元件实现，就要用到这个集成的比较器。6图6SJA1000的接收输入比较器如果使用外部集成收发器电路，而且没有在时钟分频寄存器里使能比较器旁路功能，RX1输出要被连接到2.5V的参考电压（现有的收发器电路参考电压输出）。图6显示了两种设置的相应电路：CBP=激活和CBP=非激活另外唤醒信号的通道被下拉对于使用集成的收发器电路的所有新应用我们建议激活（使用）SJA1000的比较器旁路功能（图7）。如果这个功能被使能，施密特触发器的输入有效，内部的传播延迟tD2比接收比较器的延迟tD1要小得多。它对最大的总线长度[6]有正面的影响。另外，休眠模式的电流将显著降低。图7带有集成收发器电路的标准应用7附件2：外文原文（复印件）SJA1000Stand-aloneCANcontroller1.INTRODUCTIONTheSJA1000isastand-aloneCANControllerproductwithadvancedfeaturesforuseinautomotiveandgeneralindustrialapplications.ItisintendedtoreplacethePCA82C200becauseitishardwareandsoftwarecompatible.Duetoanenhancedsetoffunctionsthisdeviceiswellsuitedformanyapplicationsespeciallywhensystemoptimization,diagnosisandmaintenanceareimportant.ThisreportisintendedtoguidetheuserindesigningcompleteCANnodesbasedontheSJA1000.Thereportprovidestypicalapplicationcircuitdiagramsandflowchartsforprogramming.2.OVERVIEWThestand-Operation:-BasicCANMode(PCA82C200compatible)-PeliCANModeUponPower-uptheBasicCANModeisthedefaultmodeofoperation.Consequently,existinghardwareandsoftwaredevelopedforthePCA82C200canbeusedwithoutanychange.InadditiontothefunctionsknownfromthePCA82C200[7],someextrafeatureshavebeenimplementedinthismodewhichmakethedevicemoreattractive.However,theydonotinfluencethecompatibilitytothePCA82C200.ThePeliCANModeisanewmodeofoperationwhichisabletohandleallframetypesaccordingtoCANspecification2.0B[8].FurthermoreitprovidesacoupleofenhancedfeatureswhichmakestheSJA1000suitableforawiderangeofapplications.2.1CANNodeArchitectureGenerallyeachCANmodulecanbedividedintodifferentfunctionalblocks.TheconnectiontotheCANbuslinesisusuallybuiltwithaCANTransceiveroptimizedfortheapplications[3],[4],[5].ThetransceivercontrolsthelogiclevelsignalsfromtheCANcontrollerintothephysicallevelsonthebusandviceversa.ThenextupperlevelisaCANControllerwhichimplementsthecompleteCANprotocoldefinedintheCANSpecification[8].Oftenitalsocoversmessagebufferingandacceptancefiltering.AlltheseCANfunctionsarecontrolledbyaModuleControllerwhichperformsthefunctionalityoftheapplication.Forexample,itcontrolsactuators,readssensorsand8handlestheman-machineinterface(MMI).AsshowninFigure1theSJA1000stand-aloneCANcontrollerisalwayslocatedbetweenamicrocontrollerandthetransceiver,whichisanintegratedcircuitinmostcases.2.2BlockDiagramThefollowingfigureshowstheblockdiagramoftheSJA1000.TheCANCoreBlockcontrolsthetransmissionandreceptionofCANfram