基于MC9S12XS256的汽车CAN总线主节点设计.pdf

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1、基于MC9S12XS256的汽车CAN总线主节点设计杨小卫，杨世文(中北大学机械与动力工程学院，山西太原030051)摘要：为解决CAN总线与上位机或PC机的的通信问题，需要设计一个主节点作为转换接口，现CAN数据转肆步串[]数据千¨异步串『1数据转USB数据。选择MC9S12XS256和CP2101来设计主节点，简单介绍MC9SI2XS256芯片和CP2101芷：片的功能，没汁rUSB转UARr串I1的传输模块设计干uCAN总线的传输模块，并通过调试验征了主节点设汁案是可行的。关键词：MC9SI2XS256单片机；汽车CAN总线；主节点DesignofAutomobileCANB

2、USMasterNodeBasedonMC9Si2X$256YANGXiaowei．YANGShiwen(MechanicalandPowerEngineeringCollege，NorthUniversityofChina，TaiyuanShanxi03005l，China)Abstract：InOl’dertosolvetheeolnmunicalionproblemsbetweenCAN—Mssyste~11andhostPC，amasternodeisneeded1‘'designaseonversiollinteI·fa(·et1)a(-hieveCANdatelrans

3、fe

4、-toUART(1ateandUART(1atet,'ansf(rtoUSBdate．MC9Sl2XS256chiI)and(：lJ2101(-hipWeF(~sel(tedtodesigntheInasterlode．ThefunctionsofMC9Sl2X$256chipandCI)2l01chipwereinh-odueed．TheUSBtoUARTserial[rallSllissioi1[1lO(1uleantiCANbustransn

5、issiol1moduleweredesigne~1．ItisprovedtheiiiglsterIIO(tedesignist

6、basil)lethroughdebug．Keywords：MC9S12XS256chip；AutomobileCANbus；Masternode0引言口，这样串口设备就可以通过c1)2101与t)C机进行数据的收在汽车电子技术飞速发展的时代，CAN总线在车载网络中发。虽然USB在全速模式下的传输速率可达12Ml，／s，但是受的应用越来越普及。为方便信息监测和故障检测，CAN总线与串口设备传输速率的限制，串口设备和PC机的通信速率不会PC机的信息交互必不可少。设计CAN主节点作为转换接口来因为USB口连接的关系而提高，CP2101的作用只是扩展了：解决PC机与车载CAN总线信息交互

7、，以实现CAN数据转异的串口，方便了串口设备的使用。步串口数据和异步串口数据转USB数据。选择飞思卡尔公司针对汽车电子和CAN节点研发的16位控制器MC9S12XS256作为2CAN总线传输模块设计CAN总线通信模块的主节点控制器，选择Ct)2101芯片作为P(：CAN总线传输模块包括CAN控制器、光耦隔离器和CAN机和MC9SI2XS256芯片的通信转换器。总线收发器。(AN控制器是MC9SI2XS256自带的MSCAN模块；光耦隔离器是为了隔离CAN控制器和CAN收发器之间的1MC9S12Xs256和CP2101简介电气干扰，选择典型的6N137光耦隔离器；CAN总线收发器用M

8、C9SI2XS256单片机是飞思卡尔公司针对汽车电子和于完成总线电平和逻辑0和I的相互转换，这里选择飞利浦公CAN总线通信而研发的16位控制器⋯，作为主节点的控制器，司生产的典型收发器PCA82C250芯片。CAN总线传输模块设其主要作用有2个：(1)接收CAN总线的消息并通过串口发计如图1所示。送给机；(2)接收从Pc机传输的数据或命令并转换为对图1中的电路图作一些说明，这里]A82C250的CAN帧格式向CAN总线发送数据。它有1个MSCAN控制器模CANH及CAN1．引脚各串联一个5n的电阻再与CAN总线相块和2个SCI模块用于实现上述功能。CAN总线数据转串口数连，电阻起到

9、了一定的限流作用，可以避免82C250受到过流据是在MC9S12XS256内部完成，过程为MSCAN从CAN总线的冲击”。同时，CANH和cANI与地之间各接一个30I1F的接收数据然后以中断的方式通知MC9SI2XS256单片机读走数电容，这两个电容分别与电阻R和R构成一阶低通滤波器，据并重置中断标识位，接下来MC9S12XS256单片机通过s(：I能在一定程度上过滤总线上的高频干扰并起到防电磁辐射的模块把数据转换为串口数据。作用。另外，在两根CAN总线接入端与地之