基于CAN和CCll00的嵌入式遠程測控系統的設計

3、軟件設計

　　軟件設計主要包括了CAN總線(xiàn)通信程序模塊、無(wú)線(xiàn)通信部分等，其中驅動(dòng)程序的設計是在LINUX下多任務(wù)操作系統下實(shí)現的，多任務(wù)系統中的CAN總線(xiàn)通信程序結構設計流程圖。如圖5所示。

圖5 多任務(wù)系統中的CAN總線(xiàn)通信程序結構

　　CAN總線(xiàn)通信程序的設計可分為發(fā)送數據、接收數據和中斷處理3個(gè)模塊來(lái)實(shí)現。系統中CAN總線(xiàn)的數據發(fā)送和接收是兩個(gè)不同的線(xiàn)程。在驅動(dòng)程序中建立數據發(fā)送和接收緩沖區。中斷處理程序只負責填充(或者讀取)緩沖區中的數據，然后喚醒等待接收(或發(fā)送)數據的任務(wù)。數據的發(fā)送和接收都通過(guò)獨立的緩沖區由中斷來(lái)實(shí)現。操作系統的中斷響應時(shí)間在軟件上決定了CAN總線(xiàn)數據的最快收發(fā)速度。

　　MCP2510的初始化，通過(guò)函數static int MCP—device—init(void)實(shí)現?？赏ㄟ^(guò)設置MCP2510中的CNFl、CNF2、CNF3 3個(gè)寄存器，實(shí)現不同時(shí)鐘下CAN總線(xiàn)通信波特率的設置。

　　對于無(wú)線(xiàn)通信模塊，軟件設計主要包括09051F310的初始化和CCI 100的初始化以及接收數據程序、發(fā)送數據程序，通過(guò)寄存器的配置實(shí)現其頻率、通道、通信速率等的設置。函數void halRfWritePdSettings(RF SETHNGS木pRtSettings)即實(shí)現配置CCll00的寄存器的功能。發(fā)送數據通過(guò)函數void halRf-SendPacket(unsigned char譬txBuffer，unsigned char size)實(shí)現，接收數據通過(guò)函數unsigned char halRfBeceivePacket(unsigned char rxBuffer，unsigned char length)實(shí)現。在采集模塊中為了做到低功耗還采用了隨機定時(shí)喚醒功能，這樣加上CCll00自帶的CCA功能，可以最大限度地防止信息相撞，從而達到穩定可靠的通信狀態(tài)。

4、結束語(yǔ)

　　該系統把短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與嵌入式技術(shù)結合在一起，并且采用兩級組網(wǎng)方式，將有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)技術(shù)結合起來(lái)，與傳統技術(shù)相比，該方案的成本更低、功耗更低、抗干擾能力更強、軟件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易，可廣泛應用于工廠(chǎng)自動(dòng)監控、生物信號采集、水文氣象監控等領(lǐng)域?；贑AN總線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)技術(shù)的遠程集中監控系統是數據采集、網(wǎng)絡(luò )傳輸、計算機軟件等多種技術(shù)的綜合應用，適用于對遠端現場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，自動(dòng)化管理，保障工業(yè)生產(chǎn)的安全穩定運行。而隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，短距離無(wú)線(xiàn)通信以其特有的抗干擾能力強、可靠性高、安全性好、受地理條件限制較少、安裝施工簡(jiǎn)便靈活等特點(diǎn)，在測控系統中的應用越來(lái)越廣泛，如何根據實(shí)際需要選擇合適的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，開(kāi)發(fā)自己的測控系統成為一個(gè)越來(lái)越廣泛的課題。在該設計中采用的CCll00芯片有其局限性，只能實(shí)現星形組網(wǎng)，如果需要組建Mesh網(wǎng)絡(luò )，可考慮把方案中的CCll00換成適用于ZIGBEE協(xié)議的CC2420芯片。