该并联系统中,每个模块UPS各有一套自己独立的控制系统（包括PFC、锁相、逆变、并联控制单元等）。其中各模块UPS之间通过并联控制线及CAN总线互联。在并联控制单元与CAN总线的共同控制下，处于并联运行状态的各模块UPS电源共同分担负载，实现负载的均分。
　　CAN(Controller Area Network)是一种成熟的现场总线，其最大特点是对数据通讯块进行编码,因而可采用多主方式,网络上任意节点均可主动向其他节点发送信息。网络节点可按系统实时性要求分成不同的优先级,一旦发生总线冲突,会减少总线仲裁的时间，可实现在线上网下网、即插即用和多站接收。
　　在模块UPS系统中，各UPS模块是CAN总线网络结构中的下位节点，模块UPS系统监控板视为上位节点。作为下位节点的各模块UPS电源的运行参数通过CAN总线网络进行高速传输，实现各UPS电源运行参数的高速共享。通过运行参数的高速共享，嵌入各高频UPS内部的中央处理器DSP对各UPS单机的运行状态进行实时控制。
1 系统的硬件电路设计
　　该模块UPS系统采用DSP数字控制技术，以美国TI公司的DSP芯片TMS320F240为各节点主控CPU，选择常见的独立CAN控制器SJA1000以及82C250总线收发器构成各智能节点电路。SJA1000与DSP分别采用独立的20MHz时钟源。SJA1000提供的微处理器的接口信号主要有控制器的数据和地址分时复用线AD0～AD7共8根地址数据线和ALE、、MODE、INT信号，其中MODE为接口方式选择信号，可选用INTEL方式或MODTOROLA方式，这里选用INTEL方式，MODE=1。而DSP内部采用先进的哈佛结构，地址、数据线并行，没有ALE地址有效信号。通过对SJA1000和TMS320F240的时序分析得出：必须在DSP与SJA1000间附加相应的时序逻辑电路以满足SJA1000的接口信号ALE、要求，这里SJA1000选用INTEL方式，MODE=1,按以下逻辑关系设计:
　　

2 系统的软件设计
　　SJA1000有两种操作模式：BasicCAN模式和PeliCAN模式。BasicCAN模式使得SJA1000向下兼容CAN控制器82C200，对于BasicCAN仅有单一滤波的方式；PeliCAN模式是新增功能操作模式，在错误处理、超载能力以及比较灵活的接收滤波等方面性能都有了很大的提高。这里对PeliCAN模式的验收滤波器" title="验收滤波器">验收滤波器作说明。
2.1 采用PeliCAN模式的滤波器简介
　　PeliCAN模式的滤波方式有单滤波和双滤波两种方式。SJA1000的报文验收滤波就是指对接收报文的节点而言，总线控制器对CAN总线上的报文信息如何进行选择接收。此工作由验收滤波器完成，它由验收码寄存器ACR和验收屏蔽寄存器AMR组成。在本系统中，发送节点的主控制器DSP将报文信息的识别码和数据送入发送缓冲区，再启动SJA1000读取发送缓冲区中的数据,按CAN协议封装成一完整的CAN信息帧，通过收发器82C250发往总线。发送报文节点的发送缓冲区存储一个完整的信息帧长度可达13B，标准帧格式在发送缓冲器里配置的列表如图2所示，其中帧信息主要提供关于帧格式、远程请求、数据代码长度（可达8个字节）等信息；识别码（ID）就像报文的名字一样使用在验收滤波过程中，标准帧格式的识别码有11位(ID.28～ID.18)，验收滤波器把接收到报文的识别码和验收代码寄存器ACR中的值进行逐位比较；而接收屏蔽寄存器AMR用来定义识别码中哪些位是与比较相关。所有对应AMR为0 的ACR的位,必须和CAN信息帧的对应位相同才算验收通过，报文才会被接收；所有对应AMR 为1的 ACR位，则予以屏蔽，即CAN 信息帧的该位对验收无任何影响，属于不相关位。当信息被正确接收完毕， CAN的状态寄存器SR的接收缓存器状态位被置位；在接收中断使能时，产生接收中断。

　　PeliCAN模式的单滤波方式只有一个由4个验收码寄存器ACR和4个验收屏蔽寄存器AMR组成的验收滤波器，总线上的信息只有通过了它的验收滤波才予以接收。在双滤波方式下有两个短滤波器（滤波器1、滤波器2）接收信息帧，通过任意一个滤波器即可予以接收。无论是单滤波还是双滤波，验收码寄存器ACR 和验收屏蔽寄存器AMR 都是配合在一起工作。双滤波方式的验收信息的原理如图3所示。

2.2 采用PeliCAN模式的双" title="的双">的双滤波器的UPS节点工作原理
　　从上节介绍可知，对于仅有一种滤波格式的BasicCAN模式和PeliCAN模式下的单滤波方式，要使系统具有既能点对点、又有点对多点" title="多点">多点通讯的功能，将会增加软件的工作量，系统的实时性也会受影响，而PeliCAN模式下的双滤波方式，可方便地实现CAN网络内的点对点一般报文和点对多点的广播报文通讯功能。
　　考虑到本系统要求上位监控节点需能对下位UPS节点群发命令，如上位监控节点要求下位各模块UPS能同时关输出等；同时上位节点对各下位节点具有群接收数据功能，如接收下位各模块UPS上传送的运行参数；此外，上位节点还应能与诸下位节点进行点对点的通讯，如发现下位的某模块UPS参数不正常，要求其退出并联系统，为此，决定采用PeliCAN的双滤波器工作模式设计智能节点。接收报文为标准帧，其双滤波器中滤波器1使用的验收码寄存器和屏蔽寄存器为：ACR0/ACR1 或ACR3 的低四位、AMR0/AMR1 或AMR3的低四位，滤波器2使用的验收码寄存器和屏蔽寄存器：ACR2 或ACR3 的高四位、AMR2 或AMR3 的高四位，如图4所示。设滤波器1与滤波器2使用的验收屏蔽寄存器内容相同，报文识别码的ID28～ID18定义如图4所示。

　　对验收屏蔽寄存器AMR内为1的位，将其对应的ACR位予以屏蔽。从图4可知，报文中ID25～ID23位对验收属于相关位。以模块UPS总数为四个的系统为例，设置下位节点模块：UPS-1的节点地址为001，UPS-2的节点地址为010，UPS-3的节点地址为011，UPS-4的节点地址为100。按CAN网优势位仲裁的特点,识别码的二进值越低，在仲裁过程中决定总线访问的优先权越高，设置上位监控节点的节点地址为000，以保证上位监控节点具有高优先权。每个节点均有两个滤波器，一个滤波器用于接收点对点发送的一般报文，在此使用滤波器1,在ACR0.4～2存放本节点的地址；另一个滤波器为滤波器2，用于接收上位监控节点向CAN网内各节点的广播报文, 将其ACR2.4～2内存放代码：111。
　　当下位模块UPS-1节点所收报文的ID25～ID23为001时，即其他节点将其发送的目标节点地址设为001，则下位模块UPS-1可经滤波器1验收通过，以接收系统中其他节点对模块UPS-1的信息；当报文的ID25～ID23为111时，经滤波器2验收通过，以接收上位监控节点向各下位节点的群发信息，由此设置即可方便地满足模块UPS系统点对点、点对多点通讯时信息过滤的需要。
2.3 程序设计
　　PeliCAN模式初始化框图如图5所示。系统程序设计主要包括：初始化、报文接收、报文发送程序。初始化SJA1000必须要在复位状态，主要完成滤波器设置以及时钟分频寄存器CDR、方式寄存器、总线定时寄存器BTR0和BTR1、输出控制寄存器OCR、中断允许寄存器IER等设置。待完成初始化后，令SJA1000回到工作状态，进行正常的通讯任务。SJA1000 的报文缓冲区中发送缓冲区TXB 和接收缓冲区RXB共用同一段CAN 地址为16～28 共13B。发送信息时应往此区域中写入数据，而接收时则从此区域中读出数据。状态寄存器SR提供当前SJA1000 的总线状态、错误状态、发送状态、接收状态等，在编程时可充分利用这些状态信息进行相应的处理。报文发送程序简单，只要将发送的报文传送到发送缓冲器，再将命令寄存器中的“发送请求”标志置位即可。报文接收程序相对于报文发送程序要复杂一些，在处理接收的过程中要处理总线脱离、接收溢出等情况。

3 实验结果及结论
　　本文设计思想已应用于实际的六并联UPS监控系统中，图6为六台UPS并联时，当上位节点发送数据请求命令，下位六节点回送数据。从CAN总线上的波形可看出CAN正常通讯。

　　将基于独立的CAN控制器的CAN总线技术应用于基于DSP控制的并联UPS监控系统，实践证明是一种成功的应用，该并联UPS监控系统具有抗干扰性强、运行稳定、成本适中等特点。文中波形来自实际装置实验所测，该设计方法具有一定的实用和推广价值。

参考文献
[1]  邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计[M]北京：北京航空航天大学出版社，1996.
[2]  SJA1000独立CAN 控制器[EB/OL]. 广州：http://www.zlgmcu.com.
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