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gryta
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Le bus CAN

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Presentation Transcript

  1. Le bus CAN Exemple de mise en oeuvre

  2. Implantation • L’implantation du bus CAN nécessite certains équipements: CAN controller CAN transceiver

  3. Adaptation des signaux • Adapte les signaux pour les rendre conforme au standard CAN haute vitesse.

  4. Signal électrique pour CAN basse vitesse • Tensions électriques dans un réseau CAN à basse vitesse.

  5. Signal électrique pour CAN basse vitesse • Tensions électriques dans un réseau CAN à haute vitesse.

  6. Contrôleur CAN

  7. Exemple de montage CAN transceiver CAN controller

  8. Application • Le microprocesseur PIC12C672 reçoit deux signaux analogiques qui sont convertis en des valeurs numériques de 8 bits (ADC de 8 bits). • Une des entrées analogiques est échantillonnée à chaque appel d’une interruption programmée dans le PIC12C672. • Cette valeur est envoyée directement au bus CAN. • Interruption à chaque x secondes. • L’autre entrée analogique sera échantillonnée lors d’appels provenant du bus CAN.

  9. Application • Trois entrées logiques sont connectées au MPC2510. L’état de ces trois entrées sera envoyée au bus CAN lors d’appels provenant du bus CAN. • Chaque entrée est commandée par un bouton poussoir connectant la broche correspondante à la masse. • Deux sorties logiques sont exploitées directement du MPC2510. Leur état est conditionné par des appels provenant du bus CAN. • Ces sorties peuvent commander des DEL qui seront alumées ou éteintes selon l’état de la sortie qui les commandent.

  10. Application • Dans une application qui implique de communiquer avec le bus CAN, il faut sélectionner la plage d’adresses que l’on désire utiliser dans notre noeud CAN. • Idéalement, on essaye d’utiliser des plages d’identificateurs contigus car il faudra générer et filtrer ces identificateurs lors des échanges avec le réseau CAN. • Notez que l’identification du message est sur 11 bits.

  11. Application - identificateurs Signaux analogiques: • La valeur du canal analogique 1 est envoyé au bus CAN à intervalle régulier. • ID du message: 3FEh ou 0x0011 1111 1110b. • La valeur du canal analogique 2 est envoyé au bus CAN sur demande. • ID du message de la demande: 3F0h ou 0x0011 1111 0000b. • ID du message de la réponse: 3F8h ou 0x0011 1111 1000b.

  12. Application - identificateurs • Entrées logiques: • Les états des entrées logiques sont envoyés au bus CAN sur demande. • ID du message de la demande: 3F1h ou 0x0011 1111 0001b. • ID du message de la réponse: 3F8h ou 0x0011 1111 1000b.

  13. Registres des identifiants en transmission 0 pour une trame standard (11 bits)

  14. Longueur des trames

  15. Application - identificateurs Sorties logiques: • Les états des sorties logiques sont reçues du bus CAN. • ID du message – sortie logique 1: 3F2h ou 0x0011 1111 0010b. • ID du message de confirmation: 3FAh ou 0x0011 1111 1010b. • ID du message – sortie logique 2: 3F3h ou 0x0011 1111 0011b. • ID du message de confirmation: 3FBh ou 0x0011 1111 1011b.

  16. Application - identificateurs Erreurs : • En cas d’erreur on envoie un message sur le bus CAN. • ID du message d’erreur : 3FFh ou 0x0011 1111 1111b.

  17. Tableau résumant les identifiants des messages

  18. Masques et filtres pour détecter les messages à accepter

  19. Acceptation/blocage des messages • Un système de masquage et de filtrage est prévu pour l’acceptation des messages transitant sur le réseau. • Au plus haut niveau on trouve un masque qui fonctionne comme suit: • Si le masque du bit bn est à 0, le bit est accepté; • Sinon, la décision aura lieu au niveau du filtrage des messages.

  20. Acceptation/blocage des messages • Si le bit du masquage du bit bn est à 1: • Si le filtre du bit bn est identique au bit correspondant du message, il est accepté et le message est pris en compte si tous les autres bits confirment l’acceptation; • Sinon, le message est rejeté et n’est pas pris en compte.

  21. Acceptation/blocage des messages • La configuration des bits doit être faite pour configurer l’acceptation/blocage des messages.

  22. Le filtre d’acceptation de messages reçus 0 pour une trame standard (11 bits)

  23. Le masque pour l’acceptation de messages reçus

  24. Valeurs des masques et filtres 0x011 1111 0000 0x011 1111 0000 0x111 1111 1111 0x011 1111 0001 0x111 1111 1111 0x011 1111 0010 0x111 1111 1111 0x011 1111 0011

  25. Il faut filtrer les messages reçus • Registres RXF2SIDH = 7Eh et RXF2SIDL = 00h. • Correspond à 0x0111 1110 0000b = 3F0h • Registres RXF2EID8 = FFh et RFX2EID0 = FFh. • Pour adressage étendu. • Registres RXF3SIDH = 7Eh et RXF3SIDL = 20h. • Correspond à 0x0111 1110 0010b = 3F1h • Registres RXF3EID8 = FFh et RFX3EID0 = FFh. • Pour adressage étendu.

  26. Il faut filtrer les messages reçus • Registres RXF4SIDH = 7Eh et RXF4SIDL = 40h. • Correspond à 0x0111 1110 0100b = 3F2h • Registres RXF4EID8 = FFh et RFX4EID0 = FFh. • Pour adressage étendu. • Registres RXF5SIDH = 7Eh et RXF5SIDL = 60h. • Correspond à 0x0111 1110 0110b = 3F3h • Registres RXF5EID8 = FFh et RFX5EID0 = FFh. • Pour adressage étendu.

  27. Autres registres États des entrées logiques 0 = entrée logique 0 = entrée logique 0 = entrée logique 0 ou 1 selon état désiré 1 = broche activée 0 = sortie logique 0 = sortie logique

  28. Transmission de données • Buffer: • Profondeur de 8 octets (maximum transmissible dans une trame)

  29. Transmission de données • Contrôle, canal N: Message annulé Message à perdu lors de l’arbritration Erreur de trans. Buffer en trans. Priorité du message

  30. Réception de données

  31. Vitesse du bus CAN • Oscillateur de 8 MHz. • Diviseur de fréquence ajusté à 4. • Chaque bit à 8 Time Quantum. • Donc la durée d’un bit sur le bus CAN est: • 4 x 8 / (8 Mhz) = 4 microsecondes. • Fréquence de : 250000 bits/seconde

  32. Registre de contrôle global

  33. Registre d’état global

  34. Les interruptions

  35. Les interruptions

  36. Registres du contrôleur du bus CAN

  37. Registres du contrôleur du bus CAN

  38. Du point de vue du SPI

  39. Commandes envoyées via SPI • Premier bloc de 8 bits envoyé au MCP2510 contient une commande:

  40. Demande de lecture d’un registre • Instruction 0x03; • Adresse sur 8 bits; • Reçoit le contenu du registre sur 8 bits.

  41. Écriture dans un registre • Instruction 0x02; • Adresse sur 8 bits; • Envoyer le contenu désiré du registre sur 8 bits.

  42. Requête de transmission (Request to send) • Instruction 0x8…; • Si plusieurs transmissions simultanées, MCP2510 commence par le plus prioritaire.

  43. Modification de bits de registres • Instruction 0x05; • Adresse sur 8 bits; • Envoyer le masque et contenu désiré sur 8 bits (chacun).

  44. Lecture de l’état des transmissions/réceptions • Instruction 0xA0.

  45. Remise à zéro du MPC2510 • Instruction 0xC0.

  46. Exemple (AT91SAM9G45) • Supposons que nous utilisions un bus CAN avec le port SP1, et qu’il soit branché sur la broche NCPS#1 pour le « chip select ».

  47. Initialisation du SPI pour CS#1 • config = 0; • config = (AT91C_SPI_DLYBCT & (0x01 << 24)) | // Délais entre deux transferts • (AT91C_SPI_DLYBS & (0xF << 16)) | // Délais avant le SPCK • (AT91C_SPI_SCBR & (0x43 << 8)) | // Baud rate • (AT91C_SPI_BITS & (AT91C_SPI_BITS_8)) | // Transferts par blocs de 8 bits. • (AT91C_SPI_CSAAT & (0x1 << 3)) | // maintient CS actif • (AT91C_SPI_NCPHA & (0x0 << 1)) | • (AT91C_SPI_CPOL & (0x1 << 0))); • SPI_ConfigureNCPS(AT91C_BASE_SP1, 1, config);

  48. Broche du CS#1 du SPI1 • Déclaration de variables: • static Pin pinsSPI1[] = {PINS_SPI1, PIN_SPI1_NPCS1 , PIN_SPI1_NPCS2, PIN_SPI1_NPCS3}; • static Pin pinsCAN[] = PINS_CAN; // Devraitêtredéfinitdansboard.h • Routine initSPI(): • PIO_Configure(pinsSPI1, PIO_LISTSIZE(pinsSPI1));

  49. Configuration du bus CAN. • staticvoidsetupCANbus(void){ • spi_write(AT91C_BASE_SP1, 1, 0xC0); // RESET du chip • spi_read(AT91C_BASE_SP1); • wait(1); // 1 msec > 128 périodes de SCK • // Initialiser la puce MCP2510 • RÉPÉTER • SPI_Write(AT91C_BASE_SPI1, 1, 0x02); • SPI_Read(AT91C_BASE_SPI1); • SPI_Write(AT91C_BASE_SPI1, 1, regaddrCAN[i]); • SPI_Read(AT91C_BASE_SPI1); • SPI_Write(AT91C_BASE_SPI1, 1, conbusCAN[i]); • SPI_Read(AT91C_BASE_SPI1); • i++; • TANT QUE CONFIGURATION NON COMPLÉTÉE • } Note: Premier message – entrer dans le mode de configuration Dernier message – sortir du mode de configuration