基于RealView MDK的CAN總線仿真研究
摘要:RealView MDK具有強大的仿真功能,能仿真很多ARM芯片內部外設。文章以RealView MDK為開發環境,敘述了CAN總線的軟件開發過程,并給出了仿真結果。
關鍵詞:RealView MDK;CAN總線;仿真;LPC2378
0 引言
RealView MDK是ARM公司的產品,被全球超過10萬的嵌入式開發工程師驗證和使用,是ARM公司目前最新推出的針對各種嵌入式處理器的軟件開發工具。RealView MDK集成了業內最領先的技術,包括μVision3集成開發環境與RealView編譯器。支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核處理器,自動配置啟動代碼,集成Flash燒寫模塊,強大的Simulation設備模擬、性能分析等功能。
當前多數基于ARM的開發工具都有仿真功能,但是僅僅局限于對內核指令集的仿真。而RealView MDK的設備模擬器可以仿真整個目標硬件,包括快速指令集仿真、外部信號和I/O仿真、中斷過程仿真、片內外圍設備仿真等。開發工程師在無硬件的情況下即可開始軟件開發和調試,使軟硬件開發同步進行,大大縮短開發周期。而一般的ARM開發工具僅提供指令集模擬器,只能支持ARM內核模擬調試。
CAN總線即控制器局域網(Controller Area Net)是一種現場總線,主要用于各種過程檢測及控制。CAN最初是由德國BOSCH公司為汽車監測和控制而設計的,目前CAN已逐步應用到其它工業控制中,現已成為ISO-11898國際標準。
1 LPC2378的CAN總線控制器說明
LPC2378是NXP公司推出的ARM7微控制器,它包含有2路獨立的CAN模塊,其CAN控制器的特點是:兼容CAN規范2.0B,多主機結構,帶有無破壞性的位仲裁,由報文標識符(1l位或29位)確定總線訪問優先級,可編程的傳輸速率(高達1Mb/s),多播和廣播報文功能,數據長度從0到8字節,強大的錯誤處理能力,非歸零(NRZ)編碼/譯碼,帶有位填充。
每個CAN總線控制器包括:APB總線接口、驗收濾波器接口、向量中斷控制器接口、通用狀態寄存器接口,這些接口連接芯片內部;還包括接口管理單元、3個發送緩沖區、2個接收緩沖器、錯誤管理邏輯單元、位時序邏輯、位流處理。芯片外部外接CAN總線收發器。CAN總線控制器控制著數據的發送和接收。
CAN總線發送數據的過程為:CPU通過內部總線向CAN控制器的發送寄存器里填寫需要發的數據,然后啟動CAN控制器的發送使能,發送的數據分別經過位流管理器(變成在總線上發送的二進制碼)、錯誤管理邏輯(負責檢測總線狀態及發送是否出現錯誤)及位時序邏輯(管理數據在總線上的發送時序)、CAN收發器(負責把位流數據轉換成CAN總線夠傳輸的差分電平),這樣就完成了一幀CAN數據的發送。
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