P80C592芯片在基于CAN总线显示通信模块中应用

时间：2004-12-08 00:57:00

关键字：芯片通信模块 CAN总线 80C592

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[导读]文中介绍了P80C592在开发基于CAN总线的显示通信模块中的应用方法。

摘要：PHILIPS公司的P80C592芯片是P8X592的无片内ROM版本，该芯片是现有P8XC522和Philips CAN控制器PCA82C200的功能相结合的产物。文中介绍了P80C592在开发基于CAN总线的显示通信模块中的应用方法。

关键词：CAN总线 显示通信模块 P80C592

１　Ｐ８０Ｃ５９２芯片简介

Ｐ８０Ｃ５９２是ＰＨＩＬＩＰＳ公司采用先进的ＣＯＭＳ工艺制造的高性能８位单片机。该单片机的指令集与８０Ｃ５１完全兼容，但在８０Ｃ５１标准特性的基础上又增加了一些对于应用具有重要作用的硬件功能。Ｐ８０Ｃ５９２是Ｐ８ＸＣ５９２的无片内ＲＯＭ版本，是现有Ｐ８ＸＣ５２２和ＰｈｉｌｉｐｓＣＡＮ控制器ＰＣＡ８２Ｃ２００功能相结合的产物。该器件具有下列特性：

●带有８０Ｃ５１中央处理单元（ＣＰＵ）；

●带２×２５６Ｂ的片内ＲＡＭ，外部可扩展至６４ｋＢ；

●具有两个标准的１６位定时器／计数器；

●新增一个包括四个捕获和三个比较寄存器的１６位定时器／计数器；

●具有８路模拟量输入的１０位ＡＤＣ变换器；

●带有两路分辨率为８位的脉冲宽度调制输出；

●具有两级优先权的１５个中断源（可以有２～６个外部中断源）；

●具有五组８位Ｉ／Ｏ端口和一组与ＡＤＣ模拟量输入共用的８位输入口；

●带有与内部ＲＡＭ进行ＤＭＡ数据传送的ＣＡＮ控制器；

●内含具有总线故障管理功能的１ＭｂｐｓＣＡＮ控制器；

●ＶＤＤ／２基准电压；

●具有与标准８０Ｃ５１兼容的全双工ＵＡＲＴ模式；

●带有在片监视跟踪定时器（ＷＤＴ）；

●时钟频率为１．２ＭＨｚ～１６ＭＨｚ。

图2 显示通信模块的外部存储器扩展电路

２　显示通信模块的结构设计

基于ＣＡＮ总线的显示通信模块的结构框图如图１所示，该模块采用以带有在片ＣＡＮ的微处理器Ｐ８０Ｃ５９２为核心设计的液晶接口电路，并采用大规模液晶显示屏ＤＭＦ５００８１ＮＢ－ＦＷ作为显示设备，同时选用ＳＥＤ１３３０作液晶控制器，从而实现了友好的人机对话界面。

该显示通信模块包含１颗支持ＣＡＮ总线的工业级ＣＰＵ（Ｐ８０Ｃ５９２），该ＣＰＵ通过ＣＡＮ总线接收各数据采集处理模块及其它功能模块的８路振动信号数据、快速傅立叶变换等处理结果，并通过ＬＣＤ（ＤＭＦ５００８１ＮＢ－ＦＷ）显示，同时可根据用户指令进行ＦＬＡＳＨ电子盘存取，并通过通信接口传送至上位机数据分析管理软件。此外，ＣＰＵ还负责按键管理、人机交互、参数设置、系统组态、时钟设置、数据暂存、对外通信、环境温度监测等功能的控制。

该显示通信模块以ＤＭＦ５００８１ＮＢ－ＦＷ作为显示设备，以ＳＥＤ１３３０作为液晶显示控制器，并且用外扩的３２ｋＢ的数据存储器ＲＡＭ（６２２５６）作为外扩的字符发生器。另外，该模块还设计了一个键盘电路，用以实现用户对仪器的各项操作。模块所带的一块４０Ｍｂｉｔ的ＦＬＡＳＨ电子盘可用来实现小规模现场数据的存取以及软件的在线升级。由于系统要求进行时钟设置，因此在显示通信模块中还用ＤＳ１３０２时钟芯片设计了一个时钟电路。

３　外部存储器扩展电路

该显示通信模块以Ｐ８０Ｃ５９２为主控制器，同时借助于单片机的Ｐ０、Ｐ２口和８位数据总线方式来扩展３２ｋＢ程序存储器ＥＰＲＯＭ（ＡＴ２９Ｃ２５６）、１２８ｋＢ数据存储器ＲＡＭ（６２８１２８）以及４Ｍｂｉｔ的ＦＬＡＳＨ电子盘（２９Ｆ０４０）。其电路原理图如图２所示。由于外部存储器的总量超过了６４ｋＢ，因此，选用ＧＡＬ１６Ｖ８译码器来实现Ｐ８０Ｃ５９２对各个存储器的逻辑控制。

３．１３２ｋＢ程序存储器ＡＴ２９Ｃ２５６

由于Ｐ８０Ｃ５９２没有片内ＲＯＭ，因此必须用外扩的程序存储器来存放系统的主程序，其存储器系统如图３所示。其中ＡＴ２９Ｃ２５６读出时作为程序存储器，占用的是程序存储器００００Ｈ～７ＦＦＦＨ空间；写入时（升级程序时）作为数据存储器，占用的是数据存储器００００Ｈ～７ＦＦＦＨ空间。当Ａ１５（Ｐ２．７）为１时，该器件处于写保护状态，而在Ａ１５为０时，即可写入数据。主程序的大小在１０ｋＢ左右，加上容错及冗余设计等因素，总的程序容量也在１６ｋＢ以下。由于目前市场上３２ｋＢ以下的ＥＰＲＯＭ已不易买到，且价格相差无几，再加上考虑到将来系统的在线升级，因此，系统采用了３２ｋＢ的ＥＰＲＯＭ，因为大容量的ＥＰＲＯＭ有利于系统的升级和芯片的重复利用。

３．２１２８ｋＢ数据存储器ＲＡＭ（６２８１２８）

实际上６２８１２８数据存储器ＲＡＭ与４ＭｂｉｔＦＬＡＳＨ电子盘（２９Ｆ０４０）复用８０００～ＦＦＦＨ地址空间。当ＧＡＬ１６Ｖ８的ＲＡＭ（Ｆ５脚）为０时?选择ＲＡＭ有效。该器件在读出时，既可作为程序存储器（ＭＯＶＣ读），又可作为数据存储器（ＭＯＶＸ读）；写入时则只能作为数据存储器（ＭＯＶＸ写）。此外，通过Ｐ８０Ｃ９２的ＥＡ１５（Ｐ１．０）、ＥＡ１６（Ｐ１．１）可将ＲＡＭ分成３２ｋＢ的４个区，以便于数据的存取。当ＧＡＬ１６Ｖ８的ＲＡＭ．ＲＤ（Ｆ７脚）为０时，即可读取ＲＡＭ的数据；而当ＧＡＬ１６Ｖ８的ＲＡＭ．ＲＤ（Ｆ７脚）为１时，则表示可以往ＲＡＭ中写数据了。

３．３４ＭｂｉｔＦＬＡＳＨ电子盘（２９Ｆ０４０）

对于便携式振动分析系统来说，保存现场的数据对将来的分析是非常重要的。因此在通信显示模块外扩展了４Ｍｂｉｔ的外设２９Ｆ０４０。２９Ｆ０４０是一块４Ｍｂｉｔ（５１２ｋ×８ｂｉｔ）、５．０Ｖ电压供电的ＦＬＡＳＨ存储器。它的访问时间为５５ｎｓ～１５０ｎｓ，允许微处理器无等待处理。它具有独立的片选信号（ＣＥ）、写使能?ＷＥ?和输出使能（ＯＥ）控制，同时具有可变块擦除结构，它内含８个６４ｋ字节的扇区（如图４所示），并具有单个扇区、多个扇区、整个ＦＬＡＨ擦除功能；另外，它还具有单个扇区、多个扇区保护功能。８个扇区由地址线Ａ１６～Ａ１８来区分（见表１），而这三个地址线则分别由Ｐ８０Ｃ５９２的Ｐ２．１～Ｐ２．３来控制。片选信号ＣＥ可由Ａ１５（Ｐ２．７）来控制。读写由ＧＡＬ１６Ｖ８的ＦＬＡＨ．ＷＲ（Ｆ６脚）来完成。

表1 29F040的扇区地址区分

扇区	A18	A17	A16
扇区0	0	0	0
扇区1	0	0	1
扇区2	0	1	0
扇区3	0	1	1
扇区4	1	0	0
扇区5	1	0	1
扇区6	1	1	0
扇区7	1	1	1

４　显示通信模块的软件设计

图５所示是显示通信模块系统软件设计的总体流程。它主要完成三个功能：初始化、与数据采集处理模块的ＣＡＮ通信、字符、图形和汉字显示。初始化功能主要是对ＳＥＤ１３３０、８０Ｃ５９２、ＤＳＰＴＭＳ３２０Ｃ２５进行初始化。与采集处理模块的ＣＡＮ通信是在显示通信模块和数据采集处理模块的两片８０Ｃ５９２之间进行的，主要作用是通过ＣＡＮ总线将初始化设置传送到数据采集处理单元，并接收各采集处理模块及其它功能模块的数据和处理结果，同时根据用户指令进行ＦＬＡＳＨ电子盘的存取等。字符、图形和汉字显示可为系统建立一个友好的用户界面，并将数据、波形及处理结果显示出来，以供现场人员参考和分析。这三个功能可以在各个相应的子程序中完成。

５　结束语