基于雙AT89C52單片機的CAN總線(xiàn)中繼器設計

3 軟件設計實(shí)現
3．1 存儲空間分配思想
為使雙口RAM實(shí)現最高效率的應用，將2 KB的存儲空間設計成2個(gè)1 KB大小的環(huán)形隊列形式，每一個(gè)環(huán)形隊列的結構如圖5所示(圖中陰影部分為存有數據的區域，非陰影區域為空閑區域)。

3．2 程序控制流程
中繼器只是中轉來(lái)自總線(xiàn)上的數據，而這些數據是隨機的，因此接收采用中斷的方式。某一時(shí)刻只要SJAl000成功接收一幀數據，就會(huì )向負責本端口的MCU申請中斷，進(jìn)行數據接收，并將數據送入環(huán)形隊列queue。
當環(huán)形隊列中有待發(fā)送的數據時(shí)，程序的處理流程如圖6所示(其中，tail和bead分別為環(huán)形隊列的尾指針和頭指針)。MCU首先獲取對方環(huán)形隊列中的信息，主要是查看環(huán)形隊列信息是否為空，如果為空則不對其操作。如果不為空，則隊列中有待發(fā)送的信息，于是啟動(dòng)一次信息發(fā)送。如果發(fā)送成功，則通過(guò)聯(lián)絡(luò )信號通知對方修改環(huán)形隊列指針。

4 測 試
對基于雙口RAM的雙MCU中繼器進(jìn)行壓力測試(高數據負載率下測試)。短距離內向2個(gè)CAN口加載10 000幀數據，測試中繼器成功中轉情況，其結果如表1所列(表身數據為成功中轉幀數)。根據CAN總線(xiàn)規定，其平均負載率不超過(guò)65％，傳統的單MCU CAN中繼器平均負載率很難達到60％。從表1可以看出，引入雙MCU后CAN中繼器的性能大大提高，能在負載率超過(guò)60％的情況下穩定工作。環(huán)形隊列queue溢出的情況可以通過(guò)增加雙口RAM的大小來(lái)解決。

結 語(yǔ)
采用雙MCU配合雙口RAM設計CAN總線(xiàn)中繼器，解決了單MCU無(wú)法快速處理CAN總線(xiàn)負載過(guò)重的問(wèn)題，使其性能和效率得到了很大提高，為CAN中繼器在工程領(lǐng)域的優(yōu)化設計提供了良好的技術(shù)平臺和解決方案。