LPC2131嵌入式系统μCOS-II下的CAN通信实现

"基于LPC2131嵌入式系统μCOS-II实现CAN通信，设计了通用CAN接口模块，通过外扩CAN控制器SJA1000实现通信。LPC2131是一款32位RISC微控制器，具有丰富的片上资源，但无内置CAN控制器。硬件电路设计中，LPC2131的3.3V TTL电平与SJA1000的5V TTL电平兼容，两者可以直接连接。" 在嵌入式系统领域，CAN（Controller Area Network）总线因其高可靠性、实时性和抗干扰能力，被广泛应用于汽车电子、工业自动化等多个领域。LPC2131是一款基于ARM7TDMI-S内核的微控制器，由Philips（现NXP Semiconductors）生产，具备32KB Flash和8KB RAM，以及多个串行接口和定时器等丰富的外设。然而，该处理器并未集成CAN控制器，因此在需要CAN通信的场合，必须通过外部扩展来实现。 在硬件设计部分，文章提到采用SJA1000作为独立CAN控制器。SJA1000是一款经典的CAN控制器，能够处理CAN协议的物理层和数据链路层，与LPC2131的IO引脚兼容，无需额外电平转换。连接时，LPC2131的P0.8到P0.15引脚与SJA1000的AD0到AD7对应连接，实现数据传输。 软件设计上，文章提到了μCOS-II，这是一个流行的嵌入式实时操作系统（RTOS）。通过μCOS-II，开发者可以创建多任务环境，管理系统的并发性和实时响应。在μCOS-II中实现CAN通信，通常需要编写设备驱动程序，将SJA1000的硬件操作抽象成操作系统可调用的函数，然后在应用程序中通过这些函数发送和接收CAN消息。 为了确保CAN总线的可靠性，除了硬件层面的兼容性设计，还需要考虑以下几点： 1. 电气特性：确保线路符合CAN总线标准，如差分电压、终端电阻等。 2. 物理隔离：在必要时使用隔离器件，防止电气噪声干扰或设备损坏。 3. 错误检测与处理：SJA1000支持错误帧检测和错误标志，需在软件中处理这些异常情况。 4. 位仲裁与错误控制：在多节点网络中，需要正确处理位仲裁，确保数据传输的顺序和准确性。 通过这样的设计，即使LPC2131没有内置CAN控制器，也能通过外扩实现CAN通信，并在μCOS-II的调度下保证通信的实时性和可靠性。实际验证表明，这种方案在不改变原有硬件结构的前提下，有效地满足了嵌入式系统中对CAN通信的需求。