EM9260嵌入式Linux工控板的CAN通讯方案解析

EM9260嵌入式Linux工控板的CAN通讯方案解析

硬件组成

EM9260的CAN通讯接口可提供高达1Mbps的数据传输速率，当采用5Kbps的的数据传输速率时其通讯距离最高可达到10KM。硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力，这给数据的远程可靠传输提供了有利保证。

CAN驱动接口函数

1、CAN报文的帧格式简介 在CAN2.0B中存在两种不同的帧格式，其主要的区别在于标识符的长度，具有11位标识符的帧称为标准帧，而包括有29位标识符的帧称为扩展帧。下面分别介绍数据帧的格式。

1、CAN2.0B标准帧 CAN标准帧信息为11个字节，包括两部分：信息和数据部分。前3个字节为信息部分，如图所示：

注：1、字节1为帧信息。D7位表示帧格式，在标准帧中，FF=0；D6位表示帧的类型，RTR=0表示为数据帧，RTR=1表示为 远程帧，在一般的数据通讯中，只使用数据帧；DLC表示数据帧实际的数据长度 2、字节2、字节3为报文识别码，11位有效 3、字节4～字节11为数据帧的实际数据，远程帧时无效

2、CAN2.0B扩展帧 CAN标准帧信息为13个字节，包括两部分：信息和数据部分。前5个字节为信息部分，如图所示：

注：1、字节1为帧信息。D7位表示帧格式，在扩展帧中，FF=1；D6位表示帧的类型，RTR=0表示为数据帧，RTR=1表示为 远程帧；DLC表示数据帧实际的数据长度 2、字节2～字节5为报文识别码，29位有效 3、字节6～字节13为数据帧的实际数据，远程帧时无效

struct can_frame { canid_t can_id; /* 用于定义CAN报文ID以及 EFF/RTR/ERR等标志 */ __u8 can_dlc; /* 用于定义can报文数据包长度0-8 */ __u8 data[8]； /* 用于定义can报文数据 */ };

其中的can报文ID为一个32 bit大小的结构，其中各个bit位定义如下： typedef __u32 canid_t; bit 0-28: CAN 报文的id(标准帧11bit/扩展帧为29bit). bit 29 : CAN报文错误帧标志(0 = data frame, 1 = error frame) bit 30 : CAN报文远程帧标志( 1 = rtr frame ) bit 31 : CAN报文帧格式标志 (0 = 标准帧, 1 = 扩展帧 )

struct accept_filter { unsigned int accept_code; /* 用于定义CAN报文验收代码位 32bit*/ unsigned int accept_mask; /* 用于定义CAN报文验收屏蔽位 32bit*/ unsigned char filter_mode; /* 用于定义CAN报文滤波模式 */ };

具体在进行应用程序开发时，首先调用CAN接口的open( )函数打开CAN接口： sprintf( portname, '/dev/em9x60_can%d', CanNo ); m_fd = open(portname, O_RDWR |O_NONBLOCK );

得到有效的文件描述符m_fd后，然后可调用can_api.h文件中定义的API函数对CAN接口进行相应的通讯参数设置： CAN_StartChip( m_fd ); CAN_SetBaudRate( m_fd, baudrate ); CAN_SetGlobalAcceptanceFilter( m_fd, AcceptanceFilter );

再调用read( ) / write( ) 实现CAN数据的收发操作。

4、CAN通讯接口的数据收发应用示例 在英利公司提供的CAN方案中，CAN通讯的数据收发均采用的中断方式，驱动程序中已自动完成了数据的收发，以及内部定义的CAN接收缓冲区和发送缓冲区的管理。对于用户开发应用程序来说，只需要调用英创公司提供的CAN通讯API函数中的收发函数即可。本小节主要介绍一个CAN通讯的综合应用示例程序。

// 定义CAN通讯类 class EM9X60_CAN { private: // 通讯线程标识符ID pthread_t m_thread; // CAN接收线程 static int ReceiveThreadFunc( void* lparam ); public: EM9X60_CAN(); virtual ~EM9X60_CAN(); // 已打开的CAN文件描述符 int m_fd; unsigned int m_canid; can_frame rxmsg; // 退出数据接收线程标志 int m_ExitThreadFlag; // 按照指定的参数打开CAN接口，并创建CAN接口接收线程 int OpenCAN( int CanNo, CAN_BAUDRATE baudrate, accept_filter*AcceptanceFilter ); // 关闭接口并释放相关资源 int CloseCAN( ); // 初始化设置CAN数据包id信息 int InitCanIDInfo( struct CanIDInfo* pcanid ); // CAN接口写数据 int WriteCAN( char* Buf, int len ); // CAN接收数据处理函数 virtual int PackagePro( char* Buf, int len ); };

OpenCAN 函数用于根据输入参数打开CAN设备，并创建CAN数据接收线程。

res = pthread_create( &m_thread, &attr, (void*)&ReceiveThreadFunc, (void*)this );

ReceiveThreadFunc函数是CAN数据接收和处理的主要核心代码，在该函数中调用select( )，等待串口数据的到来。对于接收到的数据处理也是在该函数中实现，在本例程中处理为简单的数据回发，用户可结合实际的应用修改此处代码，修改PackagePro( )函数即可。流程如下：

需要注意的是，select( )函数中的时间参数在Linux下，每次都需要重新赋值，否则会自动归0。

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