2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
CAN總線節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)主要包括3部分：CAN節(jié)點(diǎn)初始化、報(bào)文發(fā)送和報(bào)文接收。初始化程序設(shè)計(jì)對(duì)于CAN總線節(jié)點(diǎn)的正常工作相當(dāng)重要。它主要包括工作方式、時(shí)鐘輸出寄存器、接收屏蔽寄存器、接收代碼寄存器、總線定時(shí)器、輸出控制寄存器和中斷允許寄存器的設(shè)置。
LM3S2965及其系列芯片由廠家提供了底層的API，用于訪問Stellaris CAN模塊的函數(shù)集。這些函數(shù)用于對(duì)CAN控制器、報(bào)文對(duì)象進(jìn)行配置，對(duì)CAN中斷進(jìn)行管理，大大簡(jiǎn)化了編程的復(fù)雜性，也增強(qiáng)了軟件的移植性。
Stellaris CAN模塊提供了CAN數(shù)據(jù)鏈接層的硬件處理。因?yàn)榭梢员慌渲贸删哂袌?bào)文過濾器并能預(yù)載報(bào)文數(shù)據(jù)，所以它能在總線上自動(dòng)發(fā)送和接收?qǐng)?bào)文，并相應(yīng)地通知應(yīng)用。它能自動(dòng)地處理CRC的產(chǎn)生和檢查、錯(cuò)誤處理以及CAN報(bào)文的重發(fā)。
報(bào)文對(duì)象存放在CAN控制器中，并且它能提供CAN總線上的CAN模塊的主接口。這32個(gè)報(bào)文對(duì)象中的每一個(gè)都能被編程成可以處理一個(gè)獨(dú)立的報(bào)文ID，或能在同一個(gè)ID上被一起鏈接成一個(gè)幀序列。報(bào)文標(biāo)識(shí)符過濾器提供了能被編程為與任何或全部報(bào)文ID位相匹配的屏蔽和幀類型。CAN API提供了應(yīng)用所需要用來實(shí)施一個(gè)中斷驅(qū)動(dòng)CAN堆棧的全部函數(shù)?？墒褂眠@些函數(shù)控制Stellaris微控制器的任何一個(gè)可用的CAN端口，并且函數(shù)能與一個(gè)端口使用而不會(huì)與其他端口造成沖突。
默認(rèn)時(shí)CAN模塊被禁止，因此在調(diào)用任何其他的CAN函數(shù)前，必須要先調(diào)用CANInit()函數(shù)。這樣就能在使能CAN總線上的控制器前把報(bào)文對(duì)象初始化到一個(gè)安全的狀態(tài)。同樣，在使能CAN控制器前，必須對(duì)位時(shí)序值進(jìn)行編程。在位時(shí)序值被編程為一個(gè)適當(dāng)?shù)闹禃r(shí)，應(yīng)該要調(diào)用CAN總線的CANSetBitTiming()函數(shù)。一旦調(diào)用完這兩個(gè)函數(shù)，就可使用CANEnable()將CAN控制器使能，如有需要，稍后可使用CANDisable()將其關(guān)閉。調(diào)用CANDisable()并不會(huì)重新初始化一個(gè)CAN控制器，因此可以使用它來暫時(shí)把CAN控制器從總線上移除。
CAN控制器具有很高的可配置性并且包含32個(gè)報(bào)文對(duì)象，在某些條件下這些報(bào)文對(duì)象能被編程為自動(dòng)發(fā)送和接收CAN報(bào)文。報(bào)文對(duì)象允許應(yīng)用程序自動(dòng)執(zhí)行一些操作而無需與微控制器進(jìn)行交互。
以下是這些操作的一些范例：
①立即發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀；
②當(dāng)在CAN總線上發(fā)現(xiàn)一個(gè)正在匹配的遠(yuǎn)程幀時(shí)，發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀；
③接收一個(gè)特定的數(shù)據(jù)幀；
④接收與某個(gè)標(biāo)識(shí)符樣式匹配的數(shù)據(jù)幀。
為了把報(bào)文對(duì)象配置成可以執(zhí)行這些操作中的任何一個(gè)操作，應(yīng)用程序必須首先要使用CANMessageSet()來設(shè)置32個(gè)報(bào)文對(duì)象中的其中一個(gè)。這個(gè)函數(shù)能把一個(gè)報(bào)文對(duì)象配置成可以發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。每一個(gè)報(bào)文對(duì)象可以被配置成在發(fā)送或接收CAN報(bào)文時(shí)產(chǎn)生中斷。
當(dāng)從CAN總線接收到數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)用程序可以使用CANMessageGet()函數(shù)讀取到所接收到的報(bào)文。同樣，該函數(shù)也能讀取這樣一個(gè)報(bào)文：在改變報(bào)文對(duì)象的配置前，報(bào)文已被配置以便定位一個(gè)報(bào)文結(jié)構(gòu)。使用這個(gè)函數(shù)讀取報(bào)文對(duì)象，將會(huì)清除任何報(bào)文對(duì)象中正在掛起的中斷。
一旦已使用CANMessageSet()來完成對(duì)一個(gè)報(bào)文對(duì)象的配置，那么此函數(shù)分配報(bào)文對(duì)象并繼續(xù)執(zhí)行其編程功能，除非通過調(diào)用ANMessage-Clear()將其釋放。在對(duì)報(bào)文對(duì)象進(jìn)行新配置前，無需請(qǐng)求應(yīng)用程序清除報(bào)文對(duì)象，因此每次調(diào)用CANMessageSet()時(shí)，它將會(huì)覆蓋任何之前被編程的配置。
32個(gè)報(bào)文對(duì)象是相同的，優(yōu)先級(jí)除外。最小編號(hào)的報(bào)文對(duì)象具有最高的優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)以兩種方式影響操作：第一種，如果在同一時(shí)間準(zhǔn)備好多個(gè)操作，那么具有最高優(yōu)先級(jí)的報(bào)文對(duì)象將會(huì)首先發(fā)生；第二種，多個(gè)報(bào)文對(duì)象正在掛起中斷時(shí)，如果讀取中斷狀態(tài)，則具有最高優(yōu)先級(jí)的報(bào)文對(duì)象首先出現(xiàn)。由應(yīng)用負(fù)責(zé)把32個(gè)報(bào)文對(duì)象作為一個(gè)源來管理，并確定分配和釋放它們的最佳途徑。
CAN控制器在下列條件下能夠產(chǎn)生中斷：
①當(dāng)任何一個(gè)報(bào)文對(duì)象發(fā)送一個(gè)報(bào)文時(shí)；
②當(dāng)任何一個(gè)報(bào)文對(duì)象接收一個(gè)報(bào)文時(shí)；
③滿足警告條件，如一個(gè)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器達(dá)到了限值，或出現(xiàn)多個(gè)總線錯(cuò)誤時(shí)；
④滿足控制器錯(cuò)誤條件，如進(jìn)入總線關(guān)閉狀態(tài)時(shí)。
圖3是CAN總線節(jié)點(diǎn)的軟件流程。其中的對(duì)象就是一組數(shù)據(jù)的信息，包括下面結(jié)構(gòu)體的信息：