μC／OS-II的CAN驅動(dòng)程序設計

4 CAN協(xié)議層
從OSI網(wǎng)絡(luò )模型的角度來(lái)看，現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )一般實(shí)現了第1層(物理層)、第2層(數據鏈路層)、第7層(應用層)；而CAN現場(chǎng)總線(xiàn)僅僅定義了第1層、第2層，這兩層分別由CAN收發(fā)器和CAN控制器實(shí)現。CAN總線(xiàn)沒(méi)有規定應用層，本身并不完整，因此需要一個(gè)高層協(xié)議來(lái)定義CAN報文中11／29位標識符、8字節的使用。目前，已經(jīng)有一些國際上標準的CAN總線(xiàn)高層協(xié)議，例如DeviceNet協(xié)議和CANopen協(xié)議；但是這個(gè)協(xié)議規范比較復雜，理解和開(kāi)發(fā)難度都比較大，對于一些并不復雜的基于CAN總線(xiàn)的控制網(wǎng)絡(luò )不太適合。本設計采用國內周立功CAN開(kāi)發(fā)組織根據實(shí)際應用制定的簡(jiǎn)單的CAN應用層協(xié)議I-CAN協(xié)議，作為軟件設計的CAN協(xié)議層。ICAN協(xié)議中的29位幀標識符定義如表1所列。

CAN總線(xiàn)仲裁是從標識符的最高位(28位)開(kāi)始逐位進(jìn)行的。每一個(gè)發(fā)送器都對發(fā)送位的電平與被監控的總線(xiàn)電平進(jìn)行比較：如果相同，則這個(gè)單元可以繼續發(fā)送；如果發(fā)送的是“隱性”(邏輯1)電平，而監控到的卻為“顯性”(邏輯O)電平，那么該單元就失去了仲裁，必須退出發(fā)送狀態(tài)。根據I-CAN源節點(diǎn)編號部分可以看出，節點(diǎn)的地址編號越小，優(yōu)先級也就越高，在仲裁時(shí)能夠優(yōu)先獲得總線(xiàn)使用權。在CAN網(wǎng)絡(luò )系統中，節點(diǎn)越重要，分配的地址編號的優(yōu)先級相應地也越高。譬如，車(chē)載網(wǎng)絡(luò )中的發(fā)動(dòng)機電控單元就應該比定向大燈電控單元的優(yōu)先級高，這樣才能保證重要的報文及時(shí)傳送出去。在節點(diǎn)接收到報文之后，應用程序依據I-CAN協(xié)議解析報文標識符，并實(shí)現其指定的功能。

5 CAN應用層
CAN應用層實(shí)現CAN控制器的所有功能。CAN設備控制驅動(dòng)層、CAN接口驅動(dòng)層和CAN協(xié)議層都在應用層的控制之中。應用層主要實(shí)現的任務(wù)包括：
①初始化CAN控制器，以及與應用層相關(guān)的全局變量。
②編寫(xiě)CAN控制器的中斷服務(wù)程序。
③報文處理任務(wù)。該任務(wù)基于I-CAN協(xié)議來(lái)解析報文，并實(shí)現報文指示的功能。
④報文發(fā)送任務(wù)。該任務(wù)存儲未能發(fā)送的報文，并在發(fā)送緩沖區可用的情況下自動(dòng)發(fā)送報文。
初始化CAN控制器的程序詳見(jiàn)第3節。由于初始化CAN控制器直接和CAN物理層及鏈路層的性能掛鉤，因此只有依據具體應用環(huán)境正確地配置CAN控制器，才能使系統穩定地運行。
5．1 中斷服務(wù)程序
中斷服務(wù)程序用來(lái)判斷CAN控制器的中斷類(lèi)型，并作出相應的響應。具體程序如下：

這里只對接收中斷、發(fā)送中斷以及總線(xiàn)錯誤中斷進(jìn)行闡述，其他類(lèi)型的CAN中斷處理應根據具體系統進(jìn)行具體設計。
5．1．1 接收中斷
接收中斷處理函數CANl_RI_HANDLE()負責接收報文，并將報文發(fā)送到任務(wù)的消息隊列中。其代碼如下：

其中，RI_DATA為定義的結構體CAN_MSG變量；CANlRFS、CANlRID、CANlRDA和CANlRDB分別為CAN控制器存儲接收報文幀信息、標識符、數據字節的寄存器。CAN_MSG結構體如下所示：