利用C164單片機設計自動(dòng)攤鋪機通信模塊

6.2 CAN總線(xiàn)通信軟件設計

自動(dòng)攤鋪機系統CAN總線(xiàn)通信軟件設計的任務(wù)是：在選定通信規程CAN2.0B以后，規定各計算機傳送數據的格式和約定；協(xié)調各計算機之間的通信；統一考慮通信中的可靠性措施。

6.2.1 數據發(fā)送模式

由于要傳送數據的重要程度、傳送周期不同，在本系統的通信中采用兩種不同的數據發(fā)送模式：

（1）發(fā)送模式0：即發(fā)送一次，不檢測接收是否正確，發(fā)送結束返回。接收方接收到此類(lèi)數據包后，不必發(fā)送應答信息包。該數據包的特點(diǎn)是：按照一定周期定時(shí)發(fā)送，用于主操作面板上的狀態(tài)顯示，所以偶爾的傳送失敗不會(huì )影響系統的正常運行與操作。

（2） 發(fā)送模式1：即一定要將數據包正確發(fā)送給接收方。采用重發(fā)機制，等待接收方應答，若沒(méi)有接收到應答則重發(fā)。5次發(fā)送均失敗，則返回FALSE，由發(fā)送方做出相應的處理動(dòng)作，如報警、停機等；成功則返回TRUE。該數據包的特點(diǎn)是：由相應事件觸發(fā)發(fā)送，如果傳送失敗，將影響系統的正常運行。

6.2.2 數據發(fā)送模式

對于自動(dòng)攤鋪機系統來(lái)說(shuō)，其CAN 網(wǎng)絡(luò )中節點(diǎn)數量較少，而每種數據包只需要一部分節點(diǎn)來(lái)接收，因此在通信設計中利用數據幀標識符來(lái)實(shí)現定址組播。為避免接收不必要的數據包，對接收節點(diǎn)按位編址，每個(gè)節點(diǎn)對應驗收濾波中的一位。若一個(gè)報文標識符高8位中對應位為1，則接收；否則忽略。因此只要在發(fā)送節點(diǎn)根據數據包內容設置合適的報文標識符，數據包即可被相關(guān)節點(diǎn)正確接收，而被無(wú)關(guān)節點(diǎn)忽略。

6.2.3 校驗

在CAN 結構的MAC層中已經(jīng)實(shí)現了循環(huán)冗余碼〔CRC〕校驗。但自動(dòng)攤鋪機工作環(huán)境惡劣，工作條件復雜，為了系統通信的可靠性，在控制程序級的通信中也進(jìn)行校驗。為減輕系統負擔及降低程序復雜性，控制程序級的校驗采用了比較簡(jiǎn)單的求和取模校驗方式，每個(gè)數據幀的最后一個(gè)數據字節作為校驗和，其值是之前所有數據字節求和后對256取模的值。各節點(diǎn)的接收接口中以相同方法計算校驗和，若校驗正確則將數據包壓入接收隊列，否則拋棄該包。

6.2.4 數據包格式及內容

其中：L取值為2—8：采用CAN2.0B標準，使用29位標識符。

ID28—ID21：確定此幀的接收節點(diǎn)，每位代表1個(gè)節點(diǎn)，可以廣播。

ID20—IDl7：此幀的順序號，每發(fā)一個(gè)幀增1，用于區分不同數據幀與重發(fā)數據幀。

IDl6：應答標志位：為1表示此幀需要應答，為0表示此幀不需應答。

IDl5—IDl3：指定此幀的發(fā)送節點(diǎn)，0—3分別代表左交互機、右交互機、車(chē)體行駛測控機和找平輸分料測控機。

ID12—ID0：無(wú)意義。

6.3 CAN總線(xiàn)通信編程

CAN總線(xiàn)通信編程是一個(gè)比較煩瑣的事情，主要是涉及諸多的CAN寄存器，但只要掌握其規律和技術(shù)關(guān)鍵，就會(huì )變得容易起來(lái)。下面是CAN總線(xiàn)通信編程的實(shí)現步驟：

（1）CAN模量初始化；

（2）定義每一個(gè)信息體；

（3）裝載信息體數據（僅針對發(fā)送信息體）；

（4）接收信息體接收數據；

（5）發(fā)送一個(gè)信息體；

（6）檢查一個(gè)信息體；

（7）檢查是否關(guān)閉CAN總線(xiàn)。

為便于進(jìn)行模塊化編程，將CAN通信功能封裝成一個(gè)個(gè)子程序，并且生成一個(gè)專(zhuān)用的程序庫，供不同的程序員調用，這樣就提高了編程效率，并易于功能擴展。下面給出其中的兩個(gè)子程序。

下面為發(fā)送一個(gè)信息體的CAN通信程序：

#include //C164寄存器定義

#include //CAN控制寄存器定義

void send_mo_16x（unsigned char a） //發(fā)送信息體“a”（114）

{

if（（a＜15）（a））*msgctrl_ptr_16x[a]=0xefff; //置位TXRQ

}

下面為檢查是否關(guān)閉CAN總線(xiàn)的CAN通信程序：

#include //CAN控制寄存器定義

unsigned char check_busoff_16x（void） //檢查總線(xiàn)是否關(guān)閉，并在必要時(shí)恢復

{

unsigned char busoff_var=0;

if（SR0x80） //如果BOFF=1

{

busoff_var=1;

CR=CR0xfe; //恢復關(guān)閉的總線(xiàn)（清零INIT）

}

}

7.結論

由于攤鋪機的功能繁多，運作復雜，工作環(huán)境十分惡劣，因此控制系統的工作可靠性問(wèn)題就是自動(dòng)攤鋪機設計的關(guān)鍵。在本系統中，利用RS232C 實(shí)現了主交互機與移動(dòng)電話(huà)之間的串行通信；采用帶CAN總線(xiàn)的單片機完成不同模塊各自的功能，又通過(guò)CAN總線(xiàn)傳送數據或命令，實(shí)現了功能分散又集中監視，危險分散。因此，很適合于自動(dòng)攤鋪機中分布式控制系統的實(shí)現?，F場(chǎng)實(shí)驗結果表明：該通信模塊具有良好的可靠性、穩定性和安全性。