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《非智能型ISA总线CAN适配卡的总体结构.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、非智能型ISA总线CAN适配卡的总体结构CAN控制器SJA1000的地址数据总线是分时复用的,通过ALE信号的下降沿可锁存总线上的地址信号;ISA总线上的地址和数据总线是单独提供的,它不能直接和SJA1000的地址数据总线相连。本设计利用地址译码电路来对地址信号线进行译码,从而为CAN适配卡分配出一定的端口地址。然后再利用74HC373芯片的数据锁存功能锁存第一次I／O操作中通过ISA数据总线传送的数据信号,以便作为访问CAN控制器SJA1000中寄存器的地址信号,最后在第二次I／O操作中完成对SJA1000中相应地址寄存器的读写操作。其适配卡的总体结构如图1所示。图1中,地址锁存器74
2、HC373可看作SJA1000的地址端口,而SJA1000本身可看作SJA1000的数据端口,另外还有对SJA1000进行硬件复位的复位端口。图中的基地址译码电路以AEN作为使能信号,对A2～A9地址信号进行译码就可得到适配卡的基地址;组合AO和A1地址信号可得到各端口的偏移地址。SJA1000与ISA的通讯采用两次I／O操作的方法,第一次先往地址端口送地址,第二次再对数据端口进行访问。这里所说的地址及数据端口都是对SJAl000而言的,通过ISA总线的数据线可获得被访问的SJA1000寄存器的地址及所传送的数据。控制端口译码电路可将CPU送来的控制信号和地址信号按一定的逻辑关系进行组合
3、,从而生成一组新的功能信号作为接口控制信号。通过SJA1000复位电路可对SAJ1000进行复位,具体操作可采用上电复位、程序复位及按键复位三种硬件复位方式。适配卡硬件的设计基地址译码电路设计图2所示是一种具体的基地址译码电路。一般情况下,根据系统需要,地址译码电路可对ISA地址线的端口地址译码,并可用AO～A9来表示。基地址译码电路对A9～A2进行译码,则可作为卡上端口的基地址。图2中,74HC688是一个8位量值比较器,当时Pi=Qi(i=0…7),P=Q的反端输出低电平。当ISA总线的AEN为高电平时,总线工作在DMA方式;而当AEN为低电平时,CPU拥有对总线的控制权。非智能型适
4、配卡的工作过程实际上就是CPU对I／O的操作过程,期间,AEN始终为低电平,可用于控制74HC688的选通端G反。只有在I／O操作时,才允许它选择地址。由于使用的是拨码开关,用户可预先设定适配卡的基地址。卡上各端口的偏移由A1和A0选择,并可通过软件控制,本设计中的定义地址端口偏移为00,数据端口偏移为01,复位端口偏移为11。控制信号产生电路该适配卡的控制信号产生电路如图3所示。该电路的主要作用是把CPU送来的控制线和地址线按照一定的逻辑关系进行组合,以生成一组新的功能信号输出。该信号可作为接口控制信号去控制SJA1000、74HC373、74HC245等芯片的工作状态。由于基地址译码
5、电路的输出信号为P=Q的反(低电平有效),SJA1000地址端口偏移地址为00H,数据端口偏移地址为01H,因此,根据控制逻辑,适配卡中各芯片的控制信号逻辑表达式为：适配卡在工作过程中,各芯片的逻辑时序关系是：当74HC373输出数据有效时,74HC245输出为高阻态;当74HC373输出呈高阻态,且SJA1000的数据直接传回ISA总线时,74HC245输入输出工作正常。具体来讲,假设CAN的基地址为300H,且访问SJA1000是分两次I／O操作完成的,那么,第一次往端口300H送出的数据可在写信号的后沿被锁存在74HC373中,这个操作中,74HC245的E与74HC373的LE端
6、有效,而74HC373的OE端为高电平,74HC373输出端为高阻态;当第二次访问数据端口301H时,SJA1000被选中,此时CPU可对SJA1000的相应单元进行读／写操作。具体的操作过程分为读、写两种情况。当第二次I／O操作到来时,SJA1000会在BALE信号下降沿将第一次I／O操作时锁存在74HC373中的数据作为地址锁存,该过程中,74HC245的E反为高电平,输出呈高阻态,74HC373的OE的反为低电平,输出端有效,可向SJA1000传送地址信号。当地址被SJA1000锁存以后,此时如果进行的是读操作,那么,在读信号有效期间(低电平),74HC373的输出允许OE反端为高
7、电平,74HC373输出端呈高阻态,这时SJA1000可将选中单元的寄存器内容输出到数据总线,并通过74HC245驱动送入CPU中。而在地址锁存后,如果进行的是写操作,那么,74HC373的输出允许端始终有效,此时可在写信号有效期间,将数据写入SJA1000的相应单元中。计算机通过ISA总线对CAN控制器SJA1000进行读写的时序分别如图4和图5所示。复位电路SJA1000正常工作前,只有通过复位引脚对其进行可靠的硬件复位,才能对
