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 圖3-1  系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
3.1 CAN總線硬件設計
DSP芯片TMS320LF2407A中內(nèi)嵌了一個CAN控制器，CAN總線通訊在本文實現(xiàn)的逆變器并聯(lián)的實現(xiàn)中起到重要的作用，它為并聯(lián)運行提供了同步信號以及電流給定值的數(shù)據(jù)傳送。當與CAN總線接口時，必須配上CAN總線接受器[2]， DSP芯片TMS320LF2407A采用3.3V電源供電， TI公司專門為3.3 V供電的240x系列DSP設計了3種型號的CAN總線收發(fā)器，即SN65HVD230、SN65HVD231和SN65HVD232。它們都是采用3.3 V電源，總線上最多可連120個節(jié)點，溫度升高到一定值時，總線自動關(guān)閉，節(jié)點上電或移去對總線上的其他節(jié)點沒有影響，該系列器件支持傳輸速率高達1Mbps。在本系統(tǒng)中就是選用了SN65HVD232作為CAN接受器，它的引腳分布如圖3-2所示。引腳1(D)用于發(fā)送數(shù)據(jù)，引腳4(R)用于接收數(shù)據(jù)，它們應分別連接到DSP芯片的CANTX/IOP6和CANTX/IOP7。
 
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為了進一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力，在兩個DSP的CAN通訊之間使用了高速光耦6N137構(gòu)成隔離電路如圖3-3，3-4所示。采用6N137高速光電耦合器，CAN的網(wǎng)絡速度可以達到和電阻網(wǎng)絡驅(qū)動時的速度一樣[3]。數(shù)據(jù)發(fā)送隔離圖中CANTX和數(shù)據(jù)接收隔離電路中的CANRX均為DSP上的引腳，CANTX為CAN發(fā)送數(shù)據(jù)引腳，CANRX為CAN接受數(shù)據(jù)引腳，電路中的R1為限流電阻，光耦6N137輸入電流不能小于7.5mA；電阻R2為上拉電阻；電阻R3為CAN總線網(wǎng)絡兩端的匹配電阻，這里選取的是120Ω電阻[4],匹配電阻起著相當重要的作用，忽略掉它們，會使系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的抗干擾性大大降低甚至無法正常工作。
3.2 CAN總線軟件設計
本設計采用爭主的主從控制策略實現(xiàn)對并聯(lián)逆變電源系統(tǒng)的通信。所有從模塊的同步信號、電流瞬時幅值基準取自主模塊。為了適應并聯(lián)冗余的要求，避免主模塊故障導致整個系統(tǒng)的工作癱瘓，主模塊是動態(tài)確立的。每隔一定的時間，各個模塊都要廣播一個“爭主”請求，如果尚未確立主模塊、或者已經(jīng)確立的主模塊故障則最先發(fā)出“爭主”請求的模塊就可以成為新的主模塊。利用爭主主從控制的原則，在某一主模塊失效的情況下，由其他從模塊競爭成為主模塊，代替原有主模塊的地位，這樣的機制可以保證整個系統(tǒng)不會因為一臺通信主節(jié)點的癱瘓造成整個逆變模塊通信系統(tǒng)的癱瘓[5]。[!--empirenews.page--]
對TMS320LF2407A的CAN控制器的編程主要是利用幾個郵箱進行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，配置有6個郵箱，2個接收(0，1號)，2個發(fā)送(4，5號)，2個可配置(2，3號)；每個郵箱數(shù)據(jù)長度為8B。設置郵箱3為發(fā)送非廣播郵箱，郵箱2為接收非廣播信息郵箱，郵箱4為發(fā)送廣播的郵箱，郵箱0為接收廣播的郵箱。整個通信系統(tǒng)主要分為一個主節(jié)點和多個子節(jié)點，其中郵箱4，在一定的時間定期以廣播的形式向總線發(fā)送爭主請求，以探測主節(jié)點是否工作正常。郵箱0的功能就是接收并區(qū)分這兩種信息，并判斷自身的地位，決定是否利用郵箱4發(fā)送反對爭主請求。郵箱2的主要功能是接收主節(jié)點的控制信息，并且通知郵箱3發(fā)送響應的響應信息。在圖3-5中給出了關(guān)于信息發(fā)送流程的描述。

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