基于CAN的程序下載器與通訊調(diào)試器設(shè)計(jì)

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5．CAN調(diào)試器功能
本設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要功能是作為調(diào)試器使用，對具有CAN功能的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊調(diào)試。主機(jī)通過高速的USB口與調(diào)試器通訊，調(diào)試器將主機(jī)的數(shù)據(jù)流封裝成具有CAN2.0A或CAN2.0B格式的命令幀，再由CAN控制器發(fā)送到總線上；而接收到的報(bào)文經(jīng)過相反的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程傳回到主機(jī)上。
主機(jī)的CAN調(diào)試界面用VB程序編寫的，分通用功能界面（圖6）和面向應(yīng)用的CAN總線調(diào)試界面（圖7）兩個(gè)部分。兩種功能的側(cè)重點(diǎn)不同，前一種主要用于節(jié)點(diǎn)的初期調(diào)試，重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的通訊連接和節(jié)點(diǎn)狀態(tài)測試；后一種用于實(shí)現(xiàn)具體的任務(wù)，重點(diǎn)在于節(jié)點(diǎn)間任務(wù)分配和全局時(shí)序響應(yīng)。兩個(gè)部分在功能上相互補(bǔ)充，滿足不同層次的需要。
5．1 CAN總線調(diào)試器的通用功能界面設(shè)計(jì)
CAN總線調(diào)試器的通用功能用來監(jiān)測總線的狀態(tài)、測試新的命令和接收不同節(jié)點(diǎn)的消息幀。例如當(dāng)CAN總線上加入新的節(jié)點(diǎn)或總線出現(xiàn)故障時(shí)，可以用這種方式進(jìn)行調(diào)試。如圖7所示，用戶根據(jù)具體的應(yīng)用要求任意設(shè)置CAN的幀結(jié)構(gòu)中的仲裁域、控制域和數(shù)據(jù)域中的所有位的值，發(fā)送各種命令幀；也可以加入報(bào)文過濾器，有選擇的接收相關(guān)的消息幀。
此種方式的主要功能為：
改變IDE位的值，選擇發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)幀或擴(kuò)展幀；
改變仲裁域中基本ID和擴(kuò)展ID的值，將命令幀發(fā)送到CAN總線上的不同節(jié)點(diǎn)；
修改RTR位的值，選擇發(fā)送數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀；
改變數(shù)據(jù)長度，發(fā)送不同長度的數(shù)據(jù)幀；
改變通訊速率，測試通訊的可靠性，尋求速率和距離的最優(yōu)解決方案；
改變報(bào)文過濾器的值，接收特定ID范圍內(nèi)的消息幀，并實(shí)時(shí)顯示；
顯示各種狀態(tài)值，對總線的健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估；
將接收到的消息幀保存在用戶指定的文件中，方便對數(shù)據(jù)的后期的分析處理；
5．2 面向應(yīng)用的CAN總線調(diào)試器界面設(shè)計(jì)
該方式面向用戶的實(shí)際工程，根據(jù)任務(wù)的要求為CAN的幀結(jié)構(gòu)中的各種域賦予明確的意義，例如ID碼中就可以包含優(yōu)先級(jí)、源器件地址和目標(biāo)器件地址等。這種方式的重點(diǎn)是系統(tǒng)級(jí)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)，因此將調(diào)試器作為總線上的智能節(jié)點(diǎn)，既能接收其它節(jié)點(diǎn)的報(bào)文，又能對其它節(jié)點(diǎn)發(fā)出命令，從而完全具備實(shí)際節(jié)點(diǎn)的所有功能，滿足整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)序要求。
如圖8所示，為了使界面具有很好的可讀性，將復(fù)雜的CAN消息的數(shù)字表達(dá)方式文字化，即用戶對命令或報(bào)文過濾器內(nèi)容設(shè)置完成后，可以為命令或報(bào)文過濾器指定一個(gè)名字。各種報(bào)文的發(fā)送和接收都以用戶定義的文字來表示，程序自動(dòng)在文字與CAN的幀結(jié)構(gòu)間轉(zhuǎn)換，從而具有很好的可讀性。這種方式下的特點(diǎn)為：
系統(tǒng)配置文件的管理。每個(gè)工程的命令幀、報(bào)文過濾器的設(shè)置和接收的數(shù)據(jù)被保存在獨(dú)立的配置文件中，通過“文件”菜單可以打開、保存和關(guān)閉工程的配置文件，而且可以在編輯當(dāng)前工程配置文件的基礎(chǔ)上生成新工程的配置文件，簡化新工程的開發(fā)步驟。
命令管理。在“發(fā)送命令”區(qū)顯示了已經(jīng)定義的命令，這些命令都以用戶定義的名字表示，可以通過命令按鈕添加、修改、刪除命令，進(jìn)行命令的后期維護(hù)。
報(bào)文過濾。在“接收設(shè)置”區(qū)顯示了用戶可以接收的報(bào)文的ID，這些ID范圍之外的報(bào)文將被屏蔽。通過命令按鈕可以添加、修改、刪除ID，并且在設(shè)置接收過濾的時(shí)候，可以指定接到報(bào)文后系統(tǒng)自動(dòng)回復(fù)的消息內(nèi)容，增加了軟件的靈活性。
6．結(jié)束語
本設(shè)計(jì)將編程器和CAN總線調(diào)試器集成到同一個(gè)器件中，開發(fā)了相應(yīng)的操作軟件，提高了器件的使用范圍和方便性。隨著CAN總線的廣泛應(yīng)用，以及CAN下載方式的推廣，這項(xiàng)技術(shù)也將得到進(jìn)一步推廣。