Le bus CAN

Exemple de mise en oeuvre

1

Implantation L’implantation du bus CAN nécessite certains

équipements:

CAN transceiver

CAN controller

2

Adaptation des signaux Adapte les signaux

pour les rendre conforme au standard CAN haute vitesse.

3

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

basse vitesse.

4

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

haute vitesse.

5

Contrôleur CAN

6

Exemple de montage

CAN contro

ller

CAN transce

iver

7

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.

8

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.

9

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.

10

Application - identificateursSignaux 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.11

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.

12

Registres des identifiants en transmission

13

0 pour une trame

standard (11 bits)

Longueur des trames

14

Application - identificateursSorties 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.

15

Application - identificateursErreurs :

En cas d’erreur on envoie un message sur le bus CAN. ID du message d’erreur : 3FFh ou 0x0011 1111

1111b.

16

Tableau résumant les identifiants des messages

17

Masques et filtres pour détecter les messages à accepter

18

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.

19

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.

20

Acceptation/blocage des messages La configuration des bits doit être faite pour

configurer l’acceptation/blocage des messages.

21

Le filtre d’acceptation de messages reçus

22

0 pour une trame

standard (11 bits)

Le masque pour l’acceptation de messages reçus

23

Valeurs des masques et filtres

24

0x111 1111 1111

0x011 1111 0000

0x011 1111 00000x011 1111 00010x011 1111 00100x011 1111 0011

0x111 1111 11110x111 1111 1111

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.

25

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.

26

Autres registres

27

0 = entrée logique

0 = entrée logique

0 = entrée logique

0 = sortie

logique

0 = sortie

logique

1 = broche activée

0 ou 1 selon état désiré

États des entrées logiques

Transmission de données

28

Buffer:

Profondeur de 8 octets (maximum transmissible dans une trame)

Transmission de données

29

Contrôle, canal N:

Priorité du

message

Message

annuléMessage à perdu

lors de l’arbritration

Erreur de

trans.

Buffer en

trans.

Réception de données

30

Vitesse du bus CAN

31

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

Registre de contrôle global

32

Registre d’état global

33

Les interruptions

34

Les interruptions

35

Registres du contrôleur du bus CAN

36

Registres du contrôleur du bus CAN

37

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

48

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);

Broche du CS#1 du SPI1

49

Déclaration de variables: static Pin pinsSPI1[] = {PINS_SPI1, PIN_SPI1_NPCS1 , PIN_SPI1_NPCS2, PIN_SPI1_NPCS3};

static Pin pinsCAN[] = PINS_CAN; // Devrait être définit dans board.h

Routine initSPI(): PIO_Configure(pinsSPI1, PIO_LISTSIZE(pinsSPI1));

Configuration du bus CAN. static void setupCANbus(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 }

50

Note: Premier message – entrer dans le mode de configuration

Dernier message – sortir du mode de configuration

Transfert de données LECTURE D’UNE DONNÉE spi_write(AT91C_BASE_SP1, 1, 0x03); // Lect. donnée spi_read(AT91C_BASE_SP1); spi_write(AT91C_BASE_SP1, 1, regaddrCAN[x]); ValCAN = spi_read(AT91C_BASE_SP1);

ÉCRITURE D’UNE DONNÉE de 8 bits spi_write(AT91C_BASE_SP1, 1, 0x02); // Écr. donnée spi_read(AT91C_BASE_SP1); spi_write(AT91C_BASE_SP1, 1, regaddrCAN[x]); spi_read(AT91C_BASE_SP1); spi_write(AT91C_BASE_SP1, 1, donnee); spi_read(AT91C_BASE_SP1);

51

Request to send (demande de transfert)

52

spi_write(AT91C_BASE_SP1, 1, 0x8y); // RTS spi_read(AT91C_BASE_SP1);

En binaire y = 0b0abc Si a = 1: vider buffer #2 Si b = 1: vider buffer #1 Si c = 1: vider buffer #0

Interruptions

53

Déclaration de variables: static Pin pinsCAN[] = PINS_CAN; // Devrait être définit

dans board.h

Routine ConfigurePins(): PIO_Configure(pinsCAN, PIO_LISTSIZE(pinsCAN));

PIO_ConfigureIt(&pinsCAN,(void (*)(const Pin *)) ISR_CAN);

PIO_EnableIt(&pinsCAN);

Interruptions

54

Routine : static void ISR_CAN(void) { if (!PIO_Get(&pinsCAN)) { // Identifier la source de l’interruption spi_write(AT91C_BASE_SP1, 1, 0x03); // Lect. donnée spi_read(AT91C_BASE_SP1); spi_write(AT91C_BASE_SP1, 1, 0x2C); inter = spi_read(AT91C_BASE_SP1); // SELON bits actifs, faire les actions correspondantes. … … … … } }

55

56

Exemple : échange de donnée avec des MPPT Régulateur MPPT

(Maximum Power Point Tracking). Énergie solaire.

57

58

59

Terminal du MPPT

60

Identificateur du MPPT

61

62

63

64

Suite dans le fichier .pdf 65

Source: MISE EN OEUVRE D’UNE COMMUNICATION PAR

BUS CAN REALISE PAR CHARLES LERY

66

67

68

Bateau solaire « Furia Two MKII 2011 »

69

70