μC／OS-II的CAN驅動程序設計

4 CAN協(xié)議層
從OSI網絡模型的角度來看，現(xiàn)場總線網絡一般實現(xiàn)了第1層(物理層)、第2層(數(shù)據(jù)鏈路層)、第7層(應用層)；而CAN現(xiàn)場總線僅僅定義了第1層、第2層，這兩層分別由CAN收發(fā)器和CAN控制器實現(xiàn)。CAN總線沒有規(guī)定應用層，本身并不完整，因此需要一個高層協(xié)議來定義CAN報文中11／29位標識符、8字節(jié)的使用。目前，已經有一些國際上標準的CAN總線高層協(xié)議，例如DeviceNet協(xié)議和CANopen協(xié)議；但是這個協(xié)議規(guī)范比較復雜，理解和開發(fā)難度都比較大，對于一些并不復雜的基于CAN總線的控制網絡不太適合。本設計采用國內周立功CAN開發(fā)組織根據(jù)實際應用制定的簡單的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總線仲裁是從標識符的最高位(28位)開始逐位進行的。每一個發(fā)送器都對發(fā)送位的電平與被監(jiān)控的總線電平進行比較：如果相同，則這個單元可以繼續(xù)發(fā)送；如果發(fā)送的是“隱性”(邏輯1)電平，而監(jiān)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(jù)I-CAN源節(jié)點編號部分可以看出，節(jié)點的地址編號越小，優(yōu)先級也就越高，在仲裁時能夠優(yōu)先獲得總線使用權。在CAN網絡系統(tǒng)中，節(jié)點越重要，分配的地址編號的優(yōu)先級相應地也越高。譬如，車載網絡中的發(fā)動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傳送出去。在節(jié)點接收到報文之后，應用程序依據(jù)I-CAN協(xié)議解析報文標識符，并實現(xiàn)其指定的功能。

5 CAN應用層
CAN應用層實現(xiàn)CAN控制器的所有功能。CAN設備控制驅動層、CAN接口驅動層和CAN協(xié)議層都在應用層的控制之中。應用層主要實現(xiàn)的任務包括：
①初始化CAN控制器，以及與應用層相關的全局變量。
②編寫CAN控制器的中斷服務程序。
③報文處理任務。該任務基于I-CAN協(xié)議來解析報文，并實現(xiàn)報文指示的功能。
④報文發(fā)送任務。該任務存儲未能發(fā)送的報文，并在發(fā)送緩沖區(qū)可用的情況下自動發(fā)送報文。
初始化CAN控制器的程序詳見第3節(jié)。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(jù)具體應用環(huán)境正確地配置CAN控制器，才能使系統(tǒng)穩(wěn)定地運行。
5．1 中斷服務程序
中斷服務程序用來判斷CAN控制器的中斷類型，并作出相應的響應。具體程序如下：

這里只對接收中斷、發(fā)送中斷以及總線錯誤中斷進行闡述，其他類型的CAN中斷處理應根據(jù)具體系統(tǒng)進行具體設計。
5．1．1 接收中斷
接收中斷處理函數(shù)CANl_RI_HANDLE()負責接收報文，并將報文發(fā)送到任務的消息隊列中。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(shù)據(jù)字節(jié)的寄存器。CAN_MSG結構體如下所示：