一种基于CAN总线的DSP程序加载技术
发布时间:2007/4/23 0:00:00 访问次数:439
摘要：为灵活方便地调试磁悬浮列车上众多基于ＤＳＰ芯片的控制系统，介绍了一种基于ＣＡＮ总线的ＤＳＰ程序加载技术。该技术使对ＤＳＰ芯片程序的加载可以脱离仿真器而直接受控于列车的主控机。该技术可靠性高、使用灵活方便，具有很强的实用性。
关键词：CAN总线 单片机DSP HPI ISA
磁悬浮列车上有很多基于ＤＳＰ芯片的模块和系统。目前，ＤＳＰ芯片程序的加载与运行都主要依赖于仿真器，而ＤＳＰ仿真器价格高、体积大，这使得磁悬浮列车系统的调试很不灵活方便；且这些基于ＤＳＰ芯片的系统一旦脱离仿真器就只能运行事前载入的单一的程序，也使系统的灵活性受到了很大的限制。
本文研究了ＤＳＰ芯片程序加载的基本原理，并根据这些原理，基于ＣＡＮ总线，实现了ＤＳＰ芯片程序的受控加载，使得ＤＳＰ芯片程序的加载与启动可直接受控于上位主控机。由于主控机的灵活性很大，磁悬浮列车系统在调试时就可根据需要对其上各个控制模块的主控ＤＳＰ芯片加载不同的程序，控制它的启动运行，非常方便灵活。
１ ＣＡＮ总线的特点及工作原理
ＣＡＮＣｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ，即控制器局域网总线是一种有效支持分布式控制或定时控制的串行通讯网络它以半双工的方式工作一个节点发送信息多个节点接收信息实现了全分布式多机系统提高了数据在网络中传输的可靠性。其结构形式如图１所示。ＣＡＮ总线的信息存取利用了广播式的存取工作方式信息可以在任何时候由任何节点发送到空闲的总线上每个节点的ＣＡＮ总线接口必须接收总线上出现的所有信息因此各节点都设置有一个接收寄存器该寄存器接收信息然后根据信息标文符决定是否读取信息包中的数据以判断是否使用这一信息。
ＣＡＮ总线的特点是以通信数据块编码代替传统的地址编码ＣＡＮ总线面向的是数据而不是节点这种方式的优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制加入或减少设备不影响整个系统的工作。基于ＣＡＮ总线的各种系统可以根据用户需要任意改变节点数量。ＣＡＮ总线收发数据的长度最多为８个字节因而不存在占线时间问题可以保证通信的实时性通信速率最高可达１Ｍｂ／ｓ距离为４０ｍ最远可达１０ｋｍ速率为５ｋｂ／ｓ。对通信介质的要求较低可以是光纤或同轴电缆甚至双绞线。
２ ＤＳＰ芯片的程序加载与运行原理
在本项技术中，ＤＳＰ的程序加载与启动运行是通过对其ＨＰＩ ８位并行口的操作实现的。下面先简单介绍一下ＤＳＰ的ＨＰＩ ８位并行口以及如何对它进行读写操作，然后介绍本文研究的这种ＤＳＰ程序加载技术。
２．１ ＤＳＰ芯片的并口（ＨＰＩ）简介
ＨＰＩ并行口的读写操作主要由ＤＳＰ的三个１６位寄存器控制，它们分别是：ＨＰＩＣＨＰＩ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ，控制寄存器、ＨＰＩＤＨＰＩ Ｄａｔａ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ，数据寄存器、ＨＰＩＡＨＰＩ Ａｄｒｅｓｓ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ，地址寄存器。写ＨＰＩＣ寄存器控制ＨＰＩ并口的读写方式以及数据高低字节的读写顺序等；写ＨＰＩＡ寄存器控制写入或读出数据的具体地址（自增模式下２为数据写入／读出时的初始地址）；从ＨＰＩＤ直接写入／读出数据。
ＨＰＩ有两种读写方式：普通模式下的读写按照ＨＰＩＡ的地址将ＨＰＩＤ的数据写入内存或将该地址的数据读入ＨＰＩＤ；自增模式下ＨＰＩＡ则是首地址，每次读或写操作后它都会自动指向下一个待读写的地址。
２．２ ＤＳＰ芯片的程序加载与启动
由ＣＣＳ编译器生成的ＤＳＰ可执行文件是一种．ｏｕｔ文件。本方法中首先调用ＴＩ公司提供的ｈｅｘ５００．ｅｘｅ程序，将其转换为．ｈｅｘ文件３，这种．ｈｅｘ文件的组织结构具体如下：
它由一个一个的块（ｂｌｏｃｋ）组成，每一个块的第一个字节表示当前块包含的待加载的有效数据的长度，第二、第三个字节表示这些有效数
摘要：为灵活方便地调试磁悬浮列车上众多基于ＤＳＰ芯片的控制系统，介绍了一种基于ＣＡＮ总线的ＤＳＰ程序加载技术。该技术使对ＤＳＰ芯片程序的加载可以脱离仿真器而直接受控于列车的主控机。该技术可靠性高、使用灵活方便，具有很强的实用性。
关键词：CAN总线 单片机DSP HPI ISA
磁悬浮列车上有很多基于ＤＳＰ芯片的模块和系统。目前，ＤＳＰ芯片程序的加载与运行都主要依赖于仿真器，而ＤＳＰ仿真器价格高、体积大，这使得磁悬浮列车系统的调试很不灵活方便；且这些基于ＤＳＰ芯片的系统一旦脱离仿真器就只能运行事前载入的单一的程序，也使系统的灵活性受到了很大的限制。
本文研究了ＤＳＰ芯片程序加载的基本原理，并根据这些原理，基于ＣＡＮ总线，实现了ＤＳＰ芯片程序的受控加载，使得ＤＳＰ芯片程序的加载与启动可直接受控于上位主控机。由于主控机的灵活性很大，磁悬浮列车系统在调试时就可根据需要对其上各个控制模块的主控ＤＳＰ芯片加载不同的程序，控制它的启动运行，非常方便灵活。
１ ＣＡＮ总线的特点及工作原理
ＣＡＮＣｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ，即控制器局域网总线是一种有效支持分布式控制或定时控制的串行通讯网络它以半双工的方式工作一个节点发送信息多个节点接收信息实现了全分布式多机系统提高了数据在网络中传输的可靠性。其结构形式如图１所示。ＣＡＮ总线的信息存取利用了广播式的存取工作方式信息可以在任何时候由任何节点发送到空闲的总线上每个节点的ＣＡＮ总线接口必须接收总线上出现的所有信息因此各节点都设置有一个接收寄存器该寄存器接收信息然后根据信息标文符决定是否读取信息包中的数据以判断是否使用这一信息。
ＣＡＮ总线的特点是以通信数据块编码代替传统的地址编码ＣＡＮ总线面向的是数据而不是节点这种方式的优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制加入或减少设备不影响整个系统的工作。基于ＣＡＮ总线的各种系统可以根据用户需要任意改变节点数量。ＣＡＮ总线收发数据的长度最多为８个字节因而不存在占线时间问题可以保证通信的实时性通信速率最高可达１Ｍｂ／ｓ距离为４０ｍ最远可达１０ｋｍ速率为５ｋｂ／ｓ。对通信介质的要求较低可以是光纤或同轴电缆甚至双绞线。
２ ＤＳＰ芯片的程序加载与运行原理
在本项技术中，ＤＳＰ的程序加载与启动运行是通过对其ＨＰＩ ８位并行口的操作实现的。下面先简单介绍一下ＤＳＰ的ＨＰＩ ８位并行口以及如何对它进行读写操作，然后介绍本文研究的这种ＤＳＰ程序加载技术。
２．１ ＤＳＰ芯片的并口（ＨＰＩ）简介
ＨＰＩ并行口的读写操作主要由ＤＳＰ的三个１６位寄存器控制，它们分别是：ＨＰＩＣＨＰＩ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ，控制寄存器、ＨＰＩＤＨＰＩ Ｄａｔａ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ，数据寄存器、ＨＰＩＡＨＰＩ Ａｄｒｅｓｓ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ，地址寄存器。写ＨＰＩＣ寄存器控制ＨＰＩ并口的读写方式以及数据高低字节的读写顺序等；写ＨＰＩＡ寄存器控制写入或读出数据的具体地址（自增模式下２为数据写入／读出时的初始地址）；从ＨＰＩＤ直接写入／读出数据。
ＨＰＩ有两种读写方式：普通模式下的读写按照ＨＰＩＡ的地址将ＨＰＩＤ的数据写入内存或将该地址的数据读入ＨＰＩＤ；自增模式下ＨＰＩＡ则是首地址，每次读或写操作后它都会自动指向下一个待读写的地址。
２．２ ＤＳＰ芯片的程序加载与启动
由ＣＣＳ编译器生成的ＤＳＰ可执行文件是一种．ｏｕｔ文件。本方法中首先调用ＴＩ公司提供的ｈｅｘ５００．ｅｘｅ程序，将其转换为．ｈｅｘ文件３，这种．ｈｅｘ文件的组织结构具体如下：
它由一个一个的块（ｂｌｏｃｋ）组成，每一个块的第一个字节表示当前块包含的待加载的有效数据的长度，第二、第三个字节表示这些有效数
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