其系統結構主要可分為三層：第一層、PC機與CAN總線接口層----實現PC機與CAN通訊總線之間的可視化操作控制，以PC-CAN----智能型CAN總線通訊適配卡實現；第二層、CAN總線與DSP控制器LF2407接口層----實現CAN總線和LF2407-A板的CAN控制器的物理接口和通訊；第三層、LF2407的I/O口與步進電機的驅動接口----實現對LF2407-A板的電氣隔離保護和步進電機的大電流驅動，完成電機的實際動作。

PC機作為該系統的上位機，有效的利用PC機計算能力強、容量大、人機界面良好的優點。PC-CAN是具有高性能價格比的智能CAN總線通訊適配卡，它使PC機方便的連接到CAN總線上，實現CAN總線與主機PC的高速數據交換。PC-CAN上自帶光電隔離，保護PC機避免由于地環流的損壞，增強系統在惡劣環境中使用的可靠性。

PCA82C250: 為LF2407內嵌式CAN 控制器與CAN 總線的接口收發器。8腳，高速，可達1Mbps傳輸速率。它提供了對CAN總線的差動發送能力以及對CAN控制器的差動接收能力。

圖5 DSP 2407－A與步進電機驅動接口

驅動電路接口實現了DSP芯片與步進電機之間的電氣隔離，保護了DSP芯片的安全性，又完成了從DSP輸出弱電流（不足10mA）到步進電機驅動所需的大電流（+1.5A）的轉換，提供電機所需驅動電流。其中，TLP521為DSP與步進電機之間的光電隔離耦合器，它起了電平隔離作用，保護了DSP芯片，又完成了信號轉換。RIF530 為VMOS管，是步進電機的驅動電流開關。

CAN 總線物理層：CAN 的物理鏈接通信介質可采用雙絞線、同軸電纜或光纖。采用非破壞性的基于優先權的總線仲裁方式。在本系統中，以雙絞線作為通信介質。

軟件設計

本系統的軟件設計是完成基于CAN總線的分布式控制系統的關鍵所在。CAN總線的多機通訊由軟件編程實現數據的接受和發送。在兩塊LF2407-A板上實現兩節點通訊：一塊為本地節點，接受遠程節點的請求數據幀，并發送數據幀；另一塊為遠程節點，發送一個請求幀以請求遠程節點發送數據。

主要分為：1、電機控制系統整體---實現系統初始化，并生成電機控制頻率信號，以中斷方式實現電機控制字的修改，延時子程序實現電機的轉速控制，初始化CAN模塊。2、CAN 發送一個遠程幀請求-----初始化CAN請求幀，令CAN郵箱3為發送請求幀郵箱，CAN郵箱0為接收數據幀郵箱。郵箱3發送一個請求幀請求電機控制字數據，當查詢到接收報文標志位為1時（RMP=1），郵箱0接收數據。3、CAN 初始化一個自動回答遠程幀請求----初始化CAN自動回答遠程幀請求，令CAN郵箱3為發送郵箱。當接受到一個遠程請求時，發送一幀數據。以下以CAN 初始化一個自動回答遠程幀請求為例給出軟件程序流程圖，見圖6。

圖6 CAN 初始化一個自動回答遠程幀請求程序流程圖

結束語

本文研究了基于CAN總線的分布式電機控制系統的組成和實現。將DSP的高速處理能力與CAN現場總線的高可靠性和高穩定性結合起來，對于構建新型實時快速響應分布式工業控制網絡提供了一個較好的解決方案。尤其針對本款工控芯片LF2407A的內嵌模塊：脈沖寬度編碼PWM,比較單元CMP，捕獲單元CAP，積分編碼脈沖QEP單元等提供了直流交流電機的直接控制應用,免去以往在單片機控制系統中所需作的大量繁瑣的算法編程,有效的加快工控系統的開發應用.