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2024年7月23日发(作者：)
责任编辑：李健
Embedded Systems
AVR单片机集成CAN总线控制器分析与应用
Analysis and application for CAN-bus controller integrated in AVR MCU
王治国 高玉峰 刘亚龙 装甲兵工程学院控制工程系(北京 100072) 邓智昌 驻617厂军事代表室(内蒙古 包头 014032）
摘要：采用带有集成CAN控制器的MCU设计CAN总线节点是一种广泛使
用的设计方法。在分析AVR系列单片机AT90CAN32/64/128集成CAN总线
控制器基本组成及工作原理的基础上，说明了该总线控制器邮箱及报文对
象（MOb）的组织与工作方式，同时详细讨论了控制寄存器和中断的结构
和使用方法,并给出了使用该CAN总线控制器实现数据收发的具体步骤，
为AVR单片机CAN总线应用提供了参考。
关键词：CAN总线；集成CAN总线控制器；AT90CAN32/64/128单片机
DOI: 10.3969/.1005-5517.2011.05.006
AT90CAN32/64/128内部集成的
CAN总线控制器由CAN通道和邮箱组
成
，
其工作参数通过寄存器设置
，
工
作过程也通过寄存器监控
。
CAN控制
器基本结构如图1所示
。
CAN总线控制器组成
CAN通道
CAN通道是CAN控制器用于完成
发送和接收的部分
。
使用CAN控制器
时
，
需要对CAN通道工作模式和位定
引言
CAN总线应用中
，
总线节点是
CAN总线的基本组成部分
。
CAN总线
节点有两种典型设计方法
，
第一种方
法采用MCU结合独立CAN控制器组成
总线节点
；
第二种方法采用独立的
MCU
，
这时MCU需要内部集成CAN控
制器
。
由于第二种设计方法所用的器
件少
，
电路关系简单
，
已得到广泛应
[1]
用
。
本文重点分析AVR系列单片机内
部集成的CAN控制器及其应用方法
。
时进行设置
。
(1)CAN通道工作模式
CAN通道有使能
、
待命以及只听
三种工作模式
。
不同模式下通道
、
时
钟以及寄存器的工作模式不同
，
详细
内容见参考文献[3]
。
(2)位定时
CAN通道位定时的概念和基本
规定与CAN总线协议一致
。
AVR系列
单片机中
，
CAN总线控制器时间份额
(TQ)即为波特率分频器输出时钟信
号的周期
。
CAN总线位周期由同步段
(SYNS)
、
传播段(PRS)
、
相位缓冲段
1(PHS1)
、
相位缓冲段2(PHS2)组成
，
每个时间段的长度都是时间份额(TQ)
的整数倍
。
通过位定时设置可以确定
各时间段的长度
，
同时还可以设置重
同步跳转宽度(SJW)以及信号采样位
置和采样次数
。
设置时
，
CAN总线位
时间必须设置在8
～
25个时间份额之
AT90CAN集成CAN总线控制器
分析
AVR内部集成CAN控制器的芯片
主要包括AT90CAN32/64/128三种单
片机
，
它们之间的主要区别是存储空
间不同
。
图1 CAN总线控制器结构框图
2011.6
6134
设计应用
嵌入式系统
表1 MOb工作模式设置表
(1)MOb工作模
MOB配置回复有效RTR标志工作模式
式
00
××
禁止
01
×
0发送数据帧
MOb包括禁
×
1发送远程帧
止
、
发送
、
接收
、
自
×
0接收数据帧
1001接收远程帧
动应答
、
帧缓冲器接
1接收远程帧
，
然后应答
收等6种不同的工作
11
××
帧缓冲器接收模式
模式
。
芯片复位后
，
间
。
位定时设置完毕后即可计算总线
MOb并没有默认的工
波特率
，
计算方法见参考文献
[3]
。
作状态
。
因此
，
在使能MOb之前必须
邮箱及报文对象(MOb)
对MOb进行配置
，
配置内容及相应的
AT90CAN32/64/128单片机集成
工作模式如表1所示
。
的CAN控制器通过邮箱存储报文
，
并
(2)接收滤波器
以MOb的形式管理
。
邮箱包含15个独
AT90CAN32/64/128单片机
立的MOb
，
每个MOb都可以设置为
集成的CAN总线控制器接收报
接收或发送模式
。
发送时
，
编号小的
文时
，
首先要完成接收滤波
。
MOb优先级高
。
接收时
，
只有当CAN
接收滤波时
，
需要将接收报文的
控制器接收到报文的标识符与某个
ID+RTR+RBn+IDE域与接收模式MOb
MOb预先设置的标识符吻合时
，
CAN
的IDT+TR
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