基子CAN_BUS的控制器調(diào)試系統(tǒng)的設(shè)計

命令數(shù)據(jù)指出對下傳參數(shù)的操作，Oxx7+0x44表示對某一參數(shù)的修改生效，如：0x17+0x44使能C1，0x27+0x44使能C2，0x37+0x44使能C3。如果修改的參數(shù)不能滿足控制要求，調(diào)試員希望能恢復(fù)原來的運行參數(shù)，因此定義0x55為修改參數(shù)恢復(fù)命令，如：0x17+0x55恢復(fù)C1，0x27+0x55恢復(fù)C2，0x37+0x55恢復(fù)C3。0x66+0x66表示將下傳數(shù)據(jù)寫入最后的FLASH參數(shù)存儲區(qū)。命令數(shù)據(jù)包格式如圖4所示。

2.2 上傳數(shù)據(jù)協(xié)議

上傳數(shù)據(jù)包的大小也為8個字節(jié)，數(shù)據(jù)包類型分為參數(shù)反饋、命令反饋兩種，參數(shù)反饋用于上傳DSP的實際運行控制參數(shù)及間隙、電流等狀態(tài)信息，命令反饋用于對PC機使能、寫入、參數(shù)恢復(fù)等命令的應(yīng)答。

上傳數(shù)據(jù)依次為控制參數(shù)C1、C2、C3、CURRENTl、CURRENT2、CLEARANCE。數(shù)據(jù)類型標示依次為0x17、0x27、0x37、0x47、0x57、0x67。由于上位機要同時接收多個控制器上傳的數(shù)據(jù)，所以為了正確區(qū)分這些參數(shù)，需要給上傳的數(shù)據(jù)包加入端口標示，指出數(shù)據(jù)包來自哪個總線端口。上傳的數(shù)據(jù)包在前面格式的基礎(chǔ)上還要加入對應(yīng)于各控制器的CAN總線端口號。

上傳命令是對總線通信出現(xiàn)異常情況的應(yīng)答，因為控制器隨時將控制參數(shù)上傳，且參數(shù)字節(jié)數(shù)較少，出錯的可能性較低，不需配備應(yīng)答命令；而上傳程序的數(shù)據(jù)量較大，容易出現(xiàn)錯誤，必須配備應(yīng)答命令，指示程序?qū)懭脒^程。

因為控制器是周期性地掃描SJAl000的接收緩沖區(qū)，當總線連接的節(jié)點較多時，數(shù)據(jù)量較大，難免會發(fā)生數(shù)據(jù)漏收的情況；而且控制器對外部中斷的響應(yīng)也會影響掃描周期，使接收緩沖區(qū)中未來得及讀取的數(shù)據(jù)被新數(shù)據(jù)沖掉。當控制器發(fā)現(xiàn)應(yīng)接收的數(shù)據(jù)位置與已接收到的數(shù)據(jù)位置不符時，控制器發(fā)差錯命令給上位機，指出應(yīng)接收的數(shù)據(jù)段號及位置，上位機接收到這一信息后重發(fā)相關(guān)數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)包包含CAN端口字節(jié)、命令標示、段號、位置號等信息。通信過程中也可能出現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)與接收數(shù)據(jù)不符的情況，因此有必要引入數(shù)據(jù)校驗算法。控制器將接收到的128字節(jié)校驗后得到的校驗值與接收到的校驗值作比較，一致后才將數(shù)據(jù)寫入FLASH；否則反饋回校驗值錯誤信息，上位機重發(fā)該段數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)包包含CAN端口字節(jié)、命令標示、段號、重發(fā)標示(0x88)等信息。

圖5

3 通信程序設(shè)計流程

3．1 控制器通信流程

控制器的通信部分主要在主程序循環(huán)中完成。每次主程序循環(huán)中，控制器都向調(diào)試系統(tǒng)發(fā)送當前C1、C2、C3、CURRENTl、CURRENT2、CLEARANCE等信息；一旦接收到調(diào)試系統(tǒng)下傳的信息，控制器便分析下傳信息的性質(zhì)，對它們分別進行判別與應(yīng)答。

圖5是控制器的通信流程。控制器上電后，程序從FLASH的參數(shù)存儲區(qū)(最后256個字節(jié))讀取控制參數(shù)值，存人控制參數(shù)緩存中，作為參數(shù)初值。同時，控制器通過CAN總線接收上位機下傳的控制參數(shù)，校驗后存入控制參數(shù)緩存中。一旦接收到參數(shù)使能命令，則將緩存中的數(shù)據(jù)復(fù)制給C1、C2、C3等變量，作為實際的工作參數(shù)；調(diào)試完畢后，在接收到參數(shù)寫入命令后，將參數(shù)寫入FLASH的參數(shù)存儲區(qū)，作為永久工作參數(shù)。接收到程序數(shù)據(jù)包后，控制器首先檢驗數(shù)據(jù)的次序，保證接收到的數(shù)據(jù)按次序排列；接著代入校驗算法，將計算得到的校驗值和接收的校驗值作比較，不一致則給上位機反饋校驗值錯誤命令，要求上位機重發(fā)該段程序，否則將數(shù)據(jù)寫入FLASH。圖中監(jiān)控信息的發(fā)送周期可根據(jù)情況確定。

3．2 上位機通信流程

上位機是調(diào)試員與控制系統(tǒng)的接口，它顯示控制器的上傳參數(shù)，將調(diào)試員需要修改的控制參數(shù)下傳。為完成上述功能，調(diào)試界面應(yīng)包括參數(shù)顯示窗口、參數(shù)輸入窗口、命令工具條等，必要的話，還應(yīng)將狀態(tài)參數(shù)以曲線的形式顯示出來。調(diào)試人員根據(jù)狀態(tài)曲線調(diào)整控制參數(shù)。

圖6是上位機的調(diào)試流程，單控制器的總線最短發(fā)送周期為5ms，隨著總線通信量的增加，監(jiān)控界面的掃描周期也應(yīng)相應(yīng)延長。參數(shù)顯示界面顯示的是上位機最新收到的參數(shù)，其值總是實時刷新的。發(fā)送修改參數(shù)時，每次只發(fā)送一個參數(shù)，上位機需將參數(shù)變成不大于4字節(jié)的字符型數(shù)組才能發(fā)送?？刂破髟谑盏絽?shù)數(shù)據(jù)包后，也要將數(shù)據(jù)字節(jié)逆序重組，才能得到需要的修改參數(shù)。上位機在下載程序的過程中，若在對某段程序多次重復(fù)發(fā)送后依然收到錯誤反饋，則顯示錯誤狀態(tài)，停止數(shù)據(jù)發(fā)送，由調(diào)試人員檢查線路，重新給出下載命令。

多個控制器控制參數(shù)的調(diào)試是一個相當繁雜的過程，本文給出了基于CAN總線的調(diào)試系統(tǒng)，其設(shè)計目的就是簡化調(diào)試過程，縮短調(diào)試時間。應(yīng)用這套系統(tǒng)，調(diào)試人員可以同時動態(tài)地調(diào)整多個控制器的控制參數(shù)，通過反饋的控制器狀態(tài)判斷參數(shù)優(yōu)劣，達到快速尋找最優(yōu)控制參數(shù)的目的，是調(diào)試過程中的一條有效輔助手段。