mcp2515sja1000通讯调试记录

MCP2515 SJA1000通讯调试记录

一、CAN总线

CAN是控制器局域网络(Controller

Area Network, CAN)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准（ISO 11898）。SJA1000是飞利浦公司一款并行接口的CAN 协议控制器，为了减少IO口资源占用，Microchip推出SPI 接口CAN协议控制器,型号：MCP2515。这两款芯片都支持CAN

V2.0B 技术规范，能发送和接收标准和扩展数据帧以及远程帧。

CAN电平：

CAN数据格式：

标准帧

扩展帧

远程帧（省略）

二、原理图

2.1、MCP2515的原理图

2.2、SJA1000的原理图

三、调试思路

3.1、SPI接口调试

3.2、CAN接口调试

第一步：配置CLKOUT输出（CANCTRL寄存器配置CLKEN 和分频系数），通过示波器观察CLKOUT引脚输出。确认MCP2515受控。

第二步：环路测试（自发自收）

首先MCP2515配置成环路模式，下面是验证环路测试

1、配置RXB0禁止滤波屏蔽标识符功能

1、收发功能是否正常。验证：RXB0接收数据(可以读取接收缓冲区获取)和发送数据对比，是否一致。

2、开启CANINTE.TX0IE、CANINTE.RX0IE中断，监测/INT和/RX0B 引脚电平变化。

理论上：

1）成功发送数据，TXB0CTRL.TXREQ由1变成0和/INT引脚产生中断，且CANINTF.TX0IF发送中断标志位置1。

2）成功接收数据，/INT引脚产生中断，且CANINTF.RX0IF发送中断标志位置1。同时RX0BF引脚出现低电平（前提使能RX0BF 接收缓冲区满中断引脚，BFPCTRL.BxBFE和BFPCTRL.BxBFM 置1）

2、配置RXB0使能滤波屏蔽标识符功能（11位标准标识符）

1、发送两组数据帧：先发送不符合滤波码的数据帧，然后发送符合滤波码的数据帧。

验证方法：1、读取RX接收缓冲区，打印出来

2、通过/INT 和RX0BF引脚时序判断。理论：当成功发送第一帧数据是，中断引脚/INT置低，

但数据的标识符不符合滤波码；发送第二帧数据符合滤波码，所以RX0BF置低。

注：/INT引脚为什么一直置低？因为响应中断后，未清除中断标志位。当清除中断标志位后，/INT恢复高电平。第三步：MCP2515同SJA1000通讯（MCP2515发送）

初步调试现象：SJA1000未将接收数据发送。个人分析可能原因：

1、硬件连接:通过示波器监测TJA1040T的发送端TXD 和PCA82C250的接收端RXD波形一致。

2、波特率：通过一对SJA1000模块收发，测试CAN总线时序，可知波特率100K。而MCP2515 发送数据时，测试的波特率也是100K。

3、电平兼容性：可以排除。

4、有无验证滤波码: 查看外SJA1000程序，该程序中未设置屏蔽码（即接收标准标识符的所有数据），可以排除。

5、CAN终端匹配电阻：TJA1040T的匹配电阻参考datasheet设计，而SJA1000未接匹配电阻，后来焊接60欧，可以排除。

6、通过CAN错误标志寄存器EFLG状态判定问题

TXB0CTRL [1B] ----- 报文发送期间发送总线错误和报文发送请求位

CANINTF [A0] ----- 报文错误中断标志位和错误中断标志位置1

EFLG [20] ----- 总线关闭错误标志位置1 （即发送错误计数器TEC > 255）

TEC [00]--- ---总线发送错误计数器

REC [5E]-----

总线接收错误计数器

综上所述：CAN总线异常。

7、查看CAN电平转换芯片TJ1040引脚信号，发现该芯片由3.3V，而datasheet表示需要5V。（该步骤应该放在第一步，自己过失一）。通过焊下芯片割断VCC与3.3V 连接，并同5V连接。重新测试后，发现CAN总线上无数据，而TJ1040的TXD有数据。why？？

查看TJ1040的PIN8的引脚一直为高电平，由datasheet可知：芯片处于待机模式，无法实现CAN电平转换。通过确认：TJ1040的PIN8的引脚虚焊，导致的。

排除上述问题后，在CAN总线上有数据通讯。已知MCP2515发送数据格式：

11位标识符ID=0x110、数据长度DLC=8、data0-7=0x00

-0x07。通过示波器解码CAN_H的数据得出下图，对比后发现一致，且SJA1000接收到数据也一致。

第三步：MCP2515同SJA1000通讯（MCP2515接收）由第二步成功发送，表明CAN总线可以正常通讯。所以接收程序可以参考环路模式中接收程序。

通过上面调试感想：此次调试主要问题硬件上大意：

1.、未发现TJ1040T芯片电源不合适（3.3V）

2、焊接TJ1040T时，虚焊。这两点都是低级错误。以后必须杜绝。

以后调试硬件，首先将该芯片相关信号（VCC、GND、RET、CS等）全部测试一下确认无误，在进行软件调试。

四、程序

4.1、MCP2515程序

void MCP2515_init(void)

{

MCP2515_Reset();

/* NO1 check if MODE_CONFIG */

while( (MCP2515_Read(MCP2515REG_CANSTAT) & MODE_CONFIG) != MODE_CONFIG )

{

MCP2515_Write(MCP2515REG_CANCTRL , 0x86);//如果未进入MODE_CONFIG,重新配置

}

/*NO2 CNF1-3 ,Baud=100K对应20个*TQ*/

MCP2515_Write(CNF1, SJW1|0x4); //Synchronization Jump Width Length =1*TQ

MCP2515_Write(CNF2,

BTLMODE_CNF3|(SEG8<<3)|SEG3); // Phase Seg 1 =

8*TQ, Prop Seg = 3*TQ

MCP2515_Write(CNF3, SEG8); // Phase Seg 2 = 8*TQ

/*NO3 设置MCP2515中断使能寄存器,使能接收缓冲器中断*/

MCP2515_Write(CANINTE, 0xff);

MCP2515_Write(CANINTF, 0x00);

/*NO4 设置数据接收相关寄存器*/

MCP2515_Write( RXB0CTRL, RXB_RXM0 ); // 设置

RXM[1:0]=01,接收缓冲器0接收标准标识符报文；禁止滚存功能

MCP2515_Write( RXB1CTRL, RXB_RXM0|RXB_RXF2); // 设置RXM[1:0]=10,,接收缓冲器1 接收标准标识符报文；禁止滚存功能

/*NO5 配置引脚设置接收相关引脚控制寄存器，配置它们禁用第二功能*/

MCP2515_Write( BFPCTRL, 0x05 ); //当由接收报文时，引脚/RX0BF 产生中断信号

MCP2515_Write( RXB0DLC, 0x08); // 设置RX size

MCP2515_Write( RXB1DLC, 0x08); // 设置RX size

/*NO6 设置2个验收滤波寄存器*/

MCP2515_Write(RXF0SIDH,0x22);//RXF0=0x22,即验收滤波器ID[10:3]=0x22

MCP2515_Write(RXF0SIDL,0x00);//验收滤波器ID[2：

0]=0x00

MCP2515_Write(RXF2SIDH,0x22);//RXF0=0x000

MCP2515_Write(RXF2SIDL,0x00);

/*NO7 设置屏蔽滤波寄存器为*/

MCP2515_Write(RXM0SIDH,0xFF);//RXM0=0x3FF，验收屏蔽使能[10:3]=0xFF

MCP2515_Write(RXM0SIDL,0xE0);//验收屏蔽使能[2:0]=0x7 即是需要验证所有标准帧的11位ID。

MCP2515_Write(RXM1SIDH,0xFF);//RXM0=0x3FF，验收屏蔽使能[10:3]=0xFF

MCP2515_Write(RXM1SIDL,0xE0);//验收屏蔽使能[2:0]=0x7 即是需要验证所有标准帧的11位ID。

// MCP2515_Write(RXM0SIDH,0x00);//RXM0=0x00，验收屏蔽使能[10:3]=0x00

// MCP2515_Write(RXM0SIDL,0x00);//验收屏蔽使能

[2:0]=0x0 即是不验证标准帧的11位ID，接收任何标准帧数据。

/*N07 设置发送相关引脚控制寄存器，配置它们禁用第二功能*/

MCP2515_Write(TXRTSCTRL, 0x00);

/*NO8 set MODE_LOOPBACK MCP2515进入环回模式，进

行功能测试*/

#if DEBUG_loopback

MCP2515_Write(MCP2515REG_CANCTRL ,(MODE_LOOP BACK | CLKEN |CLK2));

#else

MCP2515_Write(MCP2515REG_CANCTRL ,(MODE_NORM AL | CLKEN |CLK2));

#endif

}

void MCP2515_loopback (void)

{

Uint8 data[8]={1,2,3,4,5,6,7,8},temp;

printf('\n This MCP2515_loopback test\n');

MCP2515_Write(TXB0CTRL,((MCP2515_Read(TXB0CTRL)) & (~TXB_TXREQ_M) ));//清除请求发送位

TXB_TXREQ_M

/*发送第一帧不可识别标识符数据帧*/

MCP2515_Write(TXB0CTRL,0x03);//设置为发送最高优先级MCP2515_Write(TXB0SIDH,0x88);// SID10--SID3

MCP2515_Write(TXB0SIDL,0x00);//SID2--SID0

MCP2515_Write(TXB0DLC,0x08);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D0,0x11);// 发送数据长度为8 字节

MCP2515_Write(TXB0D1,0x22);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D2,0x33);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D3,0x44);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D4,0x55);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D5,0x66);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D6,0x77);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D7,0x88);// 发送数据长度为8 字节temp = MCP2515_Read(TXB0CTRL);

MCP2515_Write(TXB0CTRL,(temp | TXB_TXREQ_M ) );//请求发送

while((MCP2515_Read(TXB0CTRL) & TXB_TXREQ_M) == TXB_TXREQ_M )//等待发送完毕

{

// printf('TXB0CTRL [%02X]\n',

MCP2515_Read(TXB0CTRL));

// printf('CANINTF [%02X]\n', MCP2515_Read(CANINTF)); }

printf('CANINTF [%02X]\n', MCP2515_Read(CANINTF));

if ( MCP2515_Read(CANINTF) & 0x01 == 01)

{

MCP2515_Write(CANINTF,0);//清除中断标志位

printf('RXB0SIDH [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0SIDH ));

printf('RXB0SIDL [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0SIDL )); // printf('TXB0CTRL [%02X]\n',

MCP2515_Read(TXB0CTRL));

// printf('CANINTF [%02X]\n', MCP2515_Read(CANINTF)); printf('RXB0D0 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D0)); printf('RXB0D1 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D1)); printf('RXB0D2 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D2)); printf('RXB0D3 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D3)); printf('RXB0D4 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D4)); printf('RXB0D5 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D5)); printf('RXB0D6 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D6)); printf('RXB0D7 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D7));

}

/*发送第二帧可识别标识符数据帧*/

MCP2515_Write(CANINTF,0);//清除中断标志位

MCP2515_Write(TXB0CTRL,0x03);//设置为发送最高优先级MCP2515_Write(TXB0SIDH,0x22);// SID[10:3]=0x22

MCP2515_Write(TXB0SIDL,0x00);//SID2--SID0

MCP2515_Write(TXB0DLC,0x08);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D0,data[0]);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D1,data[1]);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D2,data[2]);// 发送数据长度为8 字节

MCP2515_Write(TXB0D3,data[3]);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D4,data[4]);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D5,data[5]);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D6,data[6]);// 发送数据长度为8 字节MCP2515_Write(TXB0D7,data[7]);// 发送数据长度为8 字节temp = MCP2515_Read(TXB0CTRL);

MCP2515_Write(TXB0CTRL,(temp | TXB_TXREQ_M ) );//请求发送

while((MCP2515_Read(TXB0CTRL) & TXB_TXREQ_M) == TXB_TXREQ_M )//等待发送完毕

{

printf('TXB0CTRL [%02X]\n', MCP2515_Read(TXB0CTRL)); printf('CANINTF [%02X]\n', MCP2515_Read(CANINTF));

}

if ( MCP2515_Read(CANINTF) & 0x01 == 01) //判断是

否接收到符合规则数据帧

{

MCP2515_Write(CANINTF,0);//清除中断标志位

printf('RXB0D0 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D0));

printf('RXB0D1 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D1));

printf('RXB0D2 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D2));

printf('RXB0D3 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D3));

printf('RXB0D4 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D4));

printf('RXB0D5 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D5));

printf('RXB0D6 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D6));

printf('RXB0D7 [%02X]\n', MCP2515_Read(RXB0D7));

}

}

4.2、SJA10000程序

/**********************************************

工程：芯片SJA1000从CAN总线接收任何标识符的数据

功能：从CAN总线接收一帧数据，并通过RS232发送出去。数据格式= 标识符（任意）长度（8）数据

参数：CAN总线波特率100K，RS232通讯波特率57600

时间：2011年4月6日

************************************************/

// 根据时序要求，可以利用I/O口模拟总线了：

//**************************读

SJA1000*************************//

uint Read_SJA1000(uint address)

{

uchar data;

asm('nop');

ALE_0;

RD_1;

//DDRB=0xff; //数据口为输出

//PORTB=address; //输出数据的地址DATA_D1;//数据口为输出

DATA=address;//输出数据的地址asm('nop');//delay5us(1);

ALE_1;

asm('nop');//delay5us(1);

asm('nop');//delay5us(1);

ALE_0;

RD_0;

asm('nop');//delay5us(2);

asm('nop');

//DDRB=0x00; //数据口为输入

//PORTB=0xff; //上拉

DATA_D0;//数据口为输入

DATA=0xff;//上拉

asm('nop');

//data=PINB; //获得数据

data=DATA_IN;//获得数据

asm('nop');//delay5us(1);

asm('nop');//delay5us(2);

return data;

}

//**************************写

SJA10000*************************// void Write_SJA1000(uint address,uint data) { asm('nop');

//DDRB=0xff; //数据口为输出

//PORTB=address; //输出数据的地址DATA_D1; //数据口为输出

DATA=address; //输出数据的地址

ALE_0;

WR_1;

RD_1;

asm('nop');//delay5us(1);

ALE_1;

asm('nop');//delay5us(1);

asm('nop');//delay5us(1);

ALE_0;

WR_0;

asm('nop');//delay5us(1);

asm('nop');

//PORTB=data; //输出数据

DATA=data; //输出数据

asm('nop');//delay5us(2);

WR_1;

asm('nop');//delay5us(2);

asm('nop');

//dog();

}

void CAN_init(void)//CAN初始化

{

uchar a;

do

{ Write_SJA1000(CAN_MOD,0x01);//设定复位模式的请求位a=Read_SJA1000(CAN_MOD);} //读取模式寄存器中状态while( (a&0x01)==0x00); //保证进入复位模式,bit0.0不为1，再写CAN_MOD

Write_SJA1000(CAN_CDR,0x40);//写时钟分频寄存器,Basic 模式

Write_SJA1000(CAN_BTR0,0x43);//写总线定时器0寄存器晶振16M，通讯波特率100K

Write_SJA1000(CAN_BTR1,0x2f);//写总线定时器1寄存器

Write_SJA1000(CAN_OCR,0x1a);//写输出控制寄存器

Write_SJA1000(CAN_ACR,0x01);//验收码寄存器,表示需要

验证的接收标识符

Write_SJA1000(CAN_AMR,0xff);//写验收屏蔽寄存器，

//当某一位为1时，表示对应验收码寄存器的位无屏蔽作用//报文标识符高8位（ID.10-ID03)对应着验收代码AC.7-AC.0 // 而AM.7-AM.0对应AC.7-AC.0

do

{ Write_SJA1000(CAN_MOD,0x00);//退出复位模式

a=Read_SJA1000(CAN_MOD);}//读取模式寄存器中状态while( (a&0x01)==0x01);//保证进入复位模式,bit0.0不为0，再写CAN_MO

}

/*-----------------------------------------------------------------

函数名称: void Usart_Receive(void)

函数功能: 查询方式，接收数据

参数:

返回值: 无

-----------------------------------------------------------------*/ unsigned char Usart_Receive(void) //定义返回值类型，否则出错

{

while(!(UCSRA&(1<<RXC))); //判断是否有数据未读出

return UDR; //获取并返回接收数据

}

/*-----------------------------------------------------------------

函数名称: void Usart_Transmit(unsigned char i)

函数功能: 查询方式，发送数据

参数:

返回值: 无

-----------------------------------------------------------------*/

void Usart_Transmit(unsigned char i)

{

while(!(UCSRA&(1<<UDRE))); //判断UDR是否为空

UDR=i; //发送数据

}

//INT0中断函数

#pragma interrupt_handler Int0:2

void Int0(void)

{ uchar a,b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9;

a=Read_SJA1000(0x03);

a=a&0x04;

if(a!=0x04)

{

a=Read_SJA1000(0x02);

a=a&0x01;

if(0x01==a)

{

b0=Read_SJA1000(0x14);

b1=Read_SJA1000(0x15);

b2=Read_SJA1000(0x16);

b3=Read_SJA1000(0x17);

b4=Read_SJA1000(0x18);

b5=Read_SJA1000(0x19);

b6=Read_SJA1000(0x1a);

b7=Read_SJA1000(0x1b);

b8=Read_SJA1000(0x1c);

b9=Read_SJA1000(0x1d);

Write_SJA1000(0x01,0x04);//释放接收缓冲区Usart_Transmit(0xff);

Usart_Transmit(b0);

Usart_Transmit(b1);

Usart_Transmit(b2);

Usart_Transmit(b3);