用

MS430F149 实现 GS 时间数据处理及 CAN 总线通信系统

　　【

 摘要 】本文介绍一种使用 TI 的 16 位超低功耗单片机 MSP430F149 来接收 GPS OEM

板的时间数据，进行守时处理，并把实时时间数据通过

CAN 总线来对外传输。其中，CAN

总线是利用

MSP430F149 单片机和独立 CAN 控制器 MCP2515 来实现的。

　　【关键词】

MSP430F149；GPS 数据；CAN 总线；MCP2515

　　一、引言
　　

TI 的 MSP430 系列单片机是一种 16 位单片机。由于它集成度高、外围设备丰富、超低功

耗等优点，因此在许多领域内得到了广泛的应用。本设计中所涉及的

MSP430F149 功能模块

的利用：

2 个串行通信接口（USART0/1）、2 个 16 位的定时器（TimerA/B）、I/O 口的一般

I/O 功能和 P1 和 P2 口的 I/O 中断功能。
　　二、

CAN 总线简介

　　

CAN 总线是一种串行数据通信协议，其通信接口集成了 CAN 协议的物理层和数据链

路层功能，可完成对数据的成帧处理。

CAN 总线支持全双工通信，采用对通信数据块编码

的方式，可使网络内节点个数在理论上不受限制，还可使不同的节点同时接收到相同的数
据。

CAN 总线以其可靠性高、通信速率快、稳定性好、抗干扰能力强等特点，成为工控领域中

最佳的选择。
　　三、系统硬件设计框图
　　该系统硬件主要由以下几部分组成：

GPS OEM 板，MCU 为 TI 的 MSP430F149，CAN

总线控制器为

MicroChip 公司的 MCP2515，CAN 收发器为 PHILIPS 的 PCA82C250，以及

电源输入与电源切换电路。：
　　

1.GPS OEM 板性能与 GPRMC 语句

　　本文所采用

GPS OEM 板，其输出串行数据格式为：波特率 9600，无校验、8 个数据位、

1 个停止位。输出信息设置为符合 NMEA0183 VER2.0 协议的 ASCII 码。输出语句为 GPRMC
语句，其具体数据格式为：
　　

$GPRMC，<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，<11>，<12>*

hh
　　其中，

“$”表示串头；GP 为标识符；RMC 表示语句名；<1>，<2>，….，<12>为输出

语句的数据字段；

“*”表示串尾；hh 代表“$”和“*”之间所有字符代码的校验和。所有的语句

都必须以结束，即

ASCII 字符“回车”和“换行”。<1>表示 UTC 时间，格式为“hhmmss（时分

秒）

”，实际应用中必须对“时”数据进行加 8 处理，转化为标准的北京时间。<2>代表定位状

态有效（

“A”）或无效（“V”）。<9>为 UTC 日期，格式为“ddmmyy（日月年）”。

　　该

GPS OEM 板的串行数据输出管脚为标准 CMOS 逻辑电平，故可以直接与单片机的

串行数据接收管脚连接，而不需另加

RS—232 电平转换芯片进行逻辑电平的转换。

　　

2.MCP2515 性能简介

　　完全支持

CAN V2.0B 技术规范，能收、发标准数据帧以及扩展数据帧，最高通信速率

为

1Mb/s；

　　两个接收缓冲器，三个发送缓冲器，能对接收帧进行屏蔽、过滤，且优先级可编程设定。

　　具有高速

SPI 接口（10MHz）。

　　有灵活的中断管理功能，方便数据的组织和信息的管理。
　　上述这些特性，使得

MCU 对于 CAN 总线的操作变得更方便、高效。

　　更多关于

MCP2515 芯片的描述，详见其数据手册，在此不做详谈。

　　

3.电源输入及电源切换电路