基于單片機和CAN控制器的嵌入式系統(tǒng)

3. 軟件設(shè)計
在32位機系統(tǒng)中，由于軟件較復(fù)雜，基于操作系統(tǒng)的軟件開發(fā)占有重要地位。操作系統(tǒng)的作用是負責整個系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度、存儲分配、時鐘管理和中斷管理，并提供文件管理等基本服務(wù)，S1C33 32位芯片使用EPSON公司的ROS33操作系統(tǒng)，其核心為廣泛應(yīng)用于各種嵌入式系統(tǒng)的iTron 3.0 OS Kernel，ROS33 Kernel具有：支持µITRON 3.0標準、內(nèi)核優(yōu)化并緊湊（最小可為1.7k）、響應(yīng)快（CPU主頻為33MHz時，最快調(diào)度響應(yīng)時間為7.8 µs）、支持基于ANSI 標準的C語言等特點。本設(shè)計的主應(yīng)用程序框架如下：
#include “ros33.h”
void main()
{
sys_ini(); //用于初始化ROS33所用的參數(shù)和資源
vcre_tsk(task ID, task startup address, priority, initial address of stack); //定義被執(zhí)行的任務(wù)
…
sta_tsk(task ID, task startup code); //激活執(zhí)行
…
sys_sta();
}
該系統(tǒng)通信協(xié)議采用“ID＋命令＋數(shù)據(jù)＋校驗”的形式，其中，ID為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備標識符，采用ID.18~ID.20。標識符ID.21~ID.28作為固定命令，不參與驗收濾波。數(shù)據(jù)表示通信的具體內(nèi)容，校驗采用校驗和的形式，為1個字節(jié)。由于CAN總線本身有15位CRC校驗，并且本系統(tǒng)節(jié)點數(shù)較少，競爭不會十分激烈，所以通信可靠性較高。
軟件設(shè)計思路如下：系統(tǒng)上電后，S1C33209先對自身和SJA1000初始化，以確定工作主頻、波特率及輸出特性等，然后接收來自上位機的控制命令，同時將獲取的采用數(shù)據(jù)通過SJA1000傳送到CAN總線上或備份到Flash存儲器中。其中對SJA1000初始化是設(shè)計的重點，必須對寫入每個寄存器的內(nèi)容進行仔細和全面考慮，否則系統(tǒng)將無法正常工作。設(shè)上位機SJA1000適配卡的ACR為xx20，AMR為FF00，下位機測控中心SJA1000的ACR為xx40，AMR為FF00。下面是初始化程序：
Void CAN_Init(viod)
{ CANMODE=ox09; //進入復(fù)位模式，單項驗收濾波，對SJA1000初始化
CANCDR=0x88; //選擇PeilCAN模式
CANIER=0x1A; //開放接收中斷、超載中斷和錯誤中斷
CANAMR0=0xFF; //接收屏蔽寄存器內(nèi)容在單片機RAM中的值
CANACR1＝0x40;
CANBTR0=0x03; //總線定時寄存器
CANBTR1=0xFF;
CANOCR=0xAA; //輸出控制寄存器
CANMODE=0x08; //返回工作狀態(tài)
由于測控系統(tǒng)對通信實時性要求較高，一旦接收到來自上位機的控制命令必須及時響應(yīng)，為此CAN總線上接收信息采用中斷方式，即SJA1000無錯地接收到信息后使INT變?yōu)榈碗娖?，下降沿觸發(fā)S1C33209外部中斷0，使其進入中斷服務(wù)程序，其流程如圖2所示。

圖2 接收流程圖