基于can总线数据采集节点的软件设计

基于CAN总线数据采集节点的软件设计,Can总线数据采集节点的框图,Can控制器,主控制器,热点偶采集模块,热电阻采集模块,电流采集模块,电压采集模块,开关量采集模块,RS-485驱动接口,Can总线,RS-485总线,本节点的主要功能是实现采集现场设备的过程参数，将现场设备的过程参数通过CAN总线接口传送给总线上其他节点，从而实现数据的传送。同时也可以通过总线接口实现从其它节点上接收数据。考虑到目前生产现场的仪表大部分都带有RS一485接口，所以本节点要求设计RS-485接口，使RS-485总线传输的数据经过本节点传送到CAN总线的其他节点上，从而实现RS-485总线和CAN总线的数据转换。,功能介绍,通用帧格式,CAN通信协议的实现，包括各种帧的组织和发送，都集成在了CAN总线的通信控制器SJA1000的内部电路中实现的。因此，系统开发主要是集中在应用层软的设计上。而应用层软件的设计的核心部分，则是主控制器(AT89C52)实现CAN总线通信和RS-485通信之间数据帧的协议转换。由于CAN总线接收和发送数据数据帧形式和RS-485接口接收和发送数据数据帧形式不同，因此为了避免数据发送和接收时混乱，通信程序中统一使用相同长度的通用帧来保存数据，写和读缓冲区的数据都是以通用帧的形式进行的。,实际使用协议CAN总线29位ID号分配,CAN总线通信模块控制CAN控制器SJA 1000完成CAN总帧的发送和接收任务。本设计中CAN控制器SJA 1000工作在PeIiCAN模式下，系统规定的协议利用了CAN总线的29位标识符保存了一些协议中必要的信息。在接收部分，CAN总线通信模块需要读出CAN总线帧中的数据并将其封装为标准的通用帧格式存入缓冲区。而发送部分，需要将通用帧中的数据按照CAN总线帧的格式进行组合并由CAN总线进行发送。在CAN系统中，以ID来标识数据的含义，ID决定了信息的优先权和等待时间，同时也影响信息滤波的适用性。因而，合理、高效的信息标识符(ID)分配方案是充分发挥CAN总线性能的前提条件。CAN总线的29位ID号分配如下表所示：,CAN总线通信包括5个接口函数,分别为CAN总线中断服务函数CanINTR(),CAN总线发送函数Can-Send(),CAN总线初始化函数INITCAN(),CAN总线接收函数Can-Receive()和确认帧发送结束函数ChkEndC(). 本设计中共使用了4种中断类型，分别是错误消极中断、错误报警中断、发送中断和接收中断。错误消极中断和错误报警中断发生时，程序复位SJA1000芯片。如果是发送中断发生，表明发送数据帧完成，程序检查CheckCS的标志位清零以通知主程序。如果是接收中断，程序调用Can-write函数读取SJA1000接收缓冲区内的帧内容。将其按照通用帧的格式送入Can接收缓冲区中。,CAN发送数据流程 SJA1000初始化流程,开始,RS-485接受缓冲区有数据？,从通用帧提取SouDevID,Length等信息,发送目的设备地址,发送源设备地址,发送命令字,发送数据长度,结束,Y,N,开始,关闭Can中断,进去复位模式,是否复位,设置接受码和屏蔽寄存器,设置总线定时寄存器,设置输出控制寄存器,清除复位标志，进去运行模式,开Can中断,结束,否,是,中断服务程序入口,关闭中断,读中断寄存器,错误消极中断？,错误报警中断？,发送中断？,接受中断？,开Can中断,中断返回,复位SJA1000,复位SJA1000,标志位清零,读取SJA1000接受缓冲区内的帧内容转换成通用帧的格式发送到Can接受缓冲区中,CAN中断函数流程,Y,Y,Y,N,N,N,Y,N,中断函数流程,中断函数入口,请求传输数据？,接受数据并调用CAN发送函数发送至CAN总线,中断返回,N,Y,RS-485协议模块的通信程序提供了3个对外接口函数供主程序调用,分别为RS485数据发送函数RS485_ Send(),串口初始化函数INIT485(),串行中断服务函数RSINTR().其中RS485接收数据在中断函数中完成,将接收到的数据放到RS485接收缓冲区中,调用CAN发送函数将数据发送CAN总线上.主程序检查CAN缓冲区中有无数据,若有则调用RS485_ Send()函数，将数据发送到RS485总线上.,论文进展情况,论文框架基本完成