基于Infineon單片機的CAN網關研究

Visual C++提供了一種好用的ActiveX控件MSComm(Microsoft Communications Control)來支持應用程序對串口的訪問，在應用程序中插入MSComm控件后,可以方便地通過PC機串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)。
在PC端網關配置軟件里配置串口、網關通道使能、網關路由、驗收過濾器等內容，然后點擊“下載到網關設備”按鈕，完成配置工作。
3.2.2 MultiCAN模塊初始化
在網關設備接收到來自串口的配置數(shù)據(jù)后，解析該配置數(shù)據(jù)，隨后啟動單片機MultiCAN模塊初始化，主要包括CAN節(jié)點初始化和信息對象初始化。
CAN節(jié)點初始化的主要任務有:將單片機對應引腳定義為CAN輸入/輸出引腳、定義通信波特率，根據(jù)接收到的配置信息在信息對象列表內增加信息對象。
信息對象初始化的主要任務有：配置信息對象屬性、ID、幀類型、優(yōu)先級、定義數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)傳輸方向，同時需要配置屏蔽寄存器,以決定信息對象的濾波方案。
在初始化時，需要注意對節(jié)點控制寄存器NCR的CCE和INIT位域的置位和復位設置，以及信息對象控制寄存器MOCTRn的MSGVAL位域的置位和復位設置。
3.3 網關數(shù)據(jù)交換過程
接收數(shù)據(jù)幀的網關方稱為“源”，通過網關發(fā)送數(shù)據(jù)幀的網關方，稱為“目標”。網關數(shù)據(jù)交換過程如圖4所示。

　 首先經過接收過濾后，目標信息對象由源信息對象MOFGPRn寄存器內CUR位域尋址。源信息對象MOFCRn寄存器的位域IDC、DLCC、DATC分別控制是否復制所接收數(shù)據(jù)幀的ID、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)字節(jié)到目標信息對象中，位域GDFS決定在完成數(shù)據(jù)復制過程之后，是否置位目標信息對象的發(fā)送請求標志。到達源節(jié)點的匹配數(shù)據(jù)幀，被自動復制到目標信息對象中。在復制數(shù)據(jù)幀之后，目標信息對象的TXRQ、NEWDAT、RXPND被置位，網關源方接收的數(shù)據(jù)幀自動在目標方上發(fā)送，完成網關數(shù)據(jù)交換過程。
3.4 CAN網關功能測試
　 德國IXXAT公司的USB-to-CAN compact是一種經濟型智能接口，是標準的USB-CAN接口板卡。配合CanAnalyser分析軟件便成為一種高效、便捷、靈活的CAN應用領域分析和開發(fā)工具。
本CAN網關設備應用基于CANopen協(xié)議的某監(jiān)控系統(tǒng)。經測試，該網關設備可及時轉發(fā)CANopen協(xié)議的SDO、PDO、NMT、Heartbeat消息等報文，網關通信狀況運行良好,設備符合CAN規(guī)范2.0A(11位CAN標識符)和2.0B（29位CAN標識符），可用于各種不同的高層CAN協(xié)議:CANOpen、SDS、J1939、DeviceNet或其他定制的協(xié)議。
與其他類似網關設計不同[6]，在網關某一通道接收CAN信息之后，并沒有產生MCU中斷，無需MCU做出路由判斷和轉發(fā)處理。整個接收和轉發(fā)過程中，延時較短，提高了網關運行速度和轉發(fā)速率。
　本設計采用Infineon XC2000系列單片機，可實現(xiàn)多個CAN網絡的連接。該網關具有4個通信端口，可迅速增加節(jié)點數(shù)目。因此在提供自由的布線方式的同時，也解除了系統(tǒng)總線上CAN收發(fā)器最大節(jié)點數(shù)驅動限制。結合PC端網關配置軟件的使用，可以快速配置相應的CAN路由功能和信息過濾器。每個端口還具備檢測總線活動功能及總線故障指示燈，方便觀察CAN總線網絡工作狀態(tài)。