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轻轨列车改造项目中基于MSP430与SJA1000的CAN总

线通信节点设计

袁利大;马洪连

【摘要】轻轨列车工作环境的高压辐射、高速运行以及强烈震动等特点,使其对现

场通信总线的要求比较高.目前较流行的工业现场总线中,CAN总线比较适合在上述

复杂电磁环境下稳定工作.针对轻轨列车改造项目中遇到的原有设备在复杂电磁环

境工作不稳定的问题,本文提出一种基于MSP430单片机,并以SJA1000为CAN

控制器的通信节点设计方案.此方案分别解决了MSP430和SJA1000的逻辑电平

不兼容、SJA1000按照外部存储器方式进行操作而MSP430并没有对外开放存储

器总线的问题,并针对轻轨列车运行中的复杂电磁环境易对电子元件的运行和通信

稳定产生不同程度的影响提出了相应的解决方案.

【期刊名称】《软件》

【年(卷),期】2010(031)012

【总页数】5页(P65-69)

【关键词】MSP430;SJA1000;CAN;抗干扰;TJA1040

【作者】袁利大;马洪连

【作者单位】大连理工大学,计算机学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学,计算机学

院,辽宁,大连,116024

【正文语种】中文

【中图分类】TP202

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CAN总线[1]是控制器局域网(ControllerAreaNet-Work)总线的简称,它属于现

场总线范畴,是一种能有效支持实时控制或者分布式控制的串行通信网络。CAN已

经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。近年来，其所具有

的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和

环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。典型的分散式控制系统由现场设

备、计算设备以及通讯设备和接口通过总线连接组成。一般情况下，CAN总线节

点在分布式控制系统中起着连接作用，不但要负责信号的传输，而且又要根据系统

的需要对现场的执行机构或者传感器进行控制和数据采集。

本文将给出一种用基于美国TI公司MSP430单片机和SJA1000控制器组成的总

线节点的设计方案(见图1),该方案中单片机通过IO模拟存储器的读写时序操作

SJA1000的内部寄存器来实现与CAN控制器的通信。

通常情况下，SJA1000的驱动芯片一般选择MSC-51系列的芯片，逻辑电平相同，

驱动程序编写相对容易，本设计中为了减少终端数量，CAN驱动处理器芯片同时

要驱动部分数据采集设备和LCD显示设备，没有合适的MSC-51系列芯片提供这

么多的IO端口，也很难达到需要的运行速度，因此选择了16位的MSP430位处

理器作为驱动处理器芯片。设计中，整个接口模块主要由三部分组成:微控制器

MSP430，CAN控制器SJA1000和CAN总线收发器TJA1040。下面对主要组成

部分一一介绍：

MSP430[2]是TI公司出产的一种具有超低功耗的