Características y diagrama de bloques del módulo CAN de un procesador de señales digitales

El módulo CAN, que es una parte integral de la familia 24x / 240x, es un controlador CAN diseñado como un periférico de 16 bits que admite el estándar 2.0B. En la Figura 1 se puede encontrar un diagrama de bloques que muestra su arquitectura básica.

Figura No.1 Diagrama de bloques del módulo CAN TMS320x240x

El módulo CAN logra una comunicación de dos cables con el transceptor CAN a través de los pines CANTX y CANRX en un lado. Por otro lado, la CPU accede a los registros de control y estado, así como al espacio de memoria específico (denominado Mailbox RAM) del módulo CAN.

Los buzones de correo están ubicados en una porción de RAM de 48 palabras. La RAM del buzón contiene los mensajes que se acaban de recibir, es decir, se introducen los mensajes destinados a ser enviados. Los buzones 0 y 1 están recibiendo, mientras que el 4 y 5 están transmitiendo; los buzones de correo 2 y 3 son configurables y pueden usarse para enviar o recibir.

Cada uno de los seis buzones de correo contiene cuatro registros de 16 bits que pueden contener un máximo de 8 bytes de datos, dos registros de identificación de 16 bits y varios registros de control. Dentro de los dos registros de identificación, además del identificador de 29 bits en sí, hay tres bits que definen la longitud del identificador, el uso de la máscara local y el modo de respuesta automática (bit AAM) requerido para responder automáticamente a una solicitud de datos.

El módulo CAN envía o recibe datos usando el tipo de mensaje de datos cuyo formato se muestra en la Figura 2. Al recibir un nuevo mensaje, el identificador del mensaje en sí se compara primero con los identificadores de los buzones de correo de recepción, y si estos coinciden, el se acepta el mensaje. La configuración de la máscara local permite enmascarar ciertos bits del identificador del buzón y no participar en la comparación con los bits correspondientes del identificador del mensaje entrante. Por supuesto, la máscara local solo se puede configurar para recibir buzones de correo.

Figura No.2 Formato del mensaje de datos

La recepción de mensajes con solicitud de datos solo se puede realizar a través de los buzones 0, 1, 2 y 3. Si llega un mensaje en el que se establece el bit RTR, el módulo CAN compara los identificadores de estos buzones con el identificador del mensaje entrante. Los identificadores de buzón se comparan comenzando con el número de buzón 3 a continuación. En caso de que los identificadores coincidan, se completa la búsqueda adicional. Dependiendo de si el buzón identificado está recibiendo o transmitiendo, así como si el bit AAM está establecido, son posibles las siguientes situaciones:

1. Si el buzón llamado está configurado para enviar (tenga en cuenta que estos solo pueden ser buzones configurables 2 y 3), y el indicador AAM está configurado, el contenido actual de ese buzón se envía automáticamente.

2. Si el buzón llamado está configurado como transmisor y el bit AAM no está establecido, el mensaje aceptado con la solicitud de datos será ignorado, es decir, no habrá respuesta al mensaje, ni ninguna señal a la CPU de que tal se recibió el mensaje.

3. Si el buzón llamado está configurado como recepción, recibe el mensaje y envía una señal a la CPU a través del bit RCR desde el registro de control de recepción. La respuesta a esta solicitud de datos ahora depende completamente de la decisión de la CPU.

Cuando la CPU quiere enviar una solicitud de datos, esto se logra con los buzones de correo configurables 2 y 3. Es decir, uno de ellos se configura primero como buzón de recepción. El buzón configurado de esta manera puede enviar un mensaje con una solicitud de datos. Los datos esperados se reciben en el mismo buzón.

Los dos registros de estado proporcionan información sobre el funcionamiento de todo el sistema periférico (GSR), es decir, el tipo de error que se ha producido (Error Status Register (ESR)). La ESR muestra solo el primer error que ocurrió, es decir, los errores posteriores no cambian su contenido. El módulo CAN tiene dos contadores de errores, uno para el modo de envío y el modo de recepción, cuyo contenido está disponible para la CPU.

Los registros de control del módulo CAN permiten configurar los buzones de correo mediante los cuales se encienden o apagan, controlan las funciones de transmisión o recepción, determinando la velocidad de transmisión y gestionando las interrupciones. Hay dos tipos de solicitudes de interrupción entre el módulo CAN y el controlador PIE: una se inicia por un cambio en el estado de un buzón y la otra debido a un error observado. Ambos tipos pueden utilizar niveles de prioridad alta y baja. Las siguientes actividades inician un descanso:

  • el mensaje fue recibido o enviado con éxito;
  • envío de mensaje interrumpido;
  • La CPU no pudo ingresar el mensaje de envío;
  • condición de despertar;
  • el mensaje antiguo ha sido sobrescrito por el mensaje nuevo;
  • El módulo CAN está deshabilitado para enviar mensajes (estado Bus-off);
  • El módulo CAN es pasivo (error pasivo);
  • uno o ambos contadores de errores tienen un valor igual o superior a 96;

Maxim MAX3225cpp

Maxim MAX3225cpp es un controlador RS-232 [12] encargado de la conexión serial asíncrona del sistema a los periféricos. La velocidad máxima de comunicación es de 1 Mb / s. El aumento de la señal al nivel RS-232 se logra mediante la llamada bomba de voltaje, que se realiza en forma de cuatro condensadores del orden de 0,1 µF. El circuito entra automáticamente en un estado de bajo consumo cuando se desconecta el cable RS-232 o si los circuitos de transmisión de los periféricos conectados están inactivos, o si el UART que maneja los transmisores está inactivo durante más de 30 segundos usando la aplicación AutoShutdown Plus. El circuito se reactiva en una nueva transición válida en cualquier entrada de transmisor o receptor. El circuito está alojado en una carcasa estándar DIP 20.

Philips PCA82C250

El PCA82C250 es la interfaz entre el controlador CAN y el bus físico. El uso principal es en aplicaciones industriales que utilizan velocidades de 40 kbps a 1 Mbps. Dispone de protección contra cortocircuito a tensión positiva y negativa, protección contra sobrecarga térmica que controla que la temperatura de la conexión no supere los 165ºC. El circuito requiere una fuente de alimentación de 5 V, y su circuito de entrada para recibir datos del controlador CAN (pin TXD) espera un voltaje de 5 V para la unidad lógica, mientras que su circuito de salida para enviar datos al controlador CAN proporciona un voltaje de 5 V para la unidad lógica. En ambos casos, el cero lógico corresponde a un nivel de tensión de 0V.

El PCA82C250 está empaquetado en una caja SMD muy pequeña de ocho clavijas etiquetada como SO-8 (paquete de contorno pequeño). Sus dimensiones son 4x5mm.


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