基于WINCE的CAN總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)研究

目前嵌入式車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般采用LINUX嵌入式操作系統(tǒng)，以ARM7s3c44Bo為微控制器，SJAl000為CAN控制器的解決方案，實(shí)現(xiàn)LINUX下的CAN通信．在WINCE平臺(tái)下，CAN卡的研究已經(jīng)有很多。也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果，但以ARM9s3c2440為嵌入式系統(tǒng)硬件核心，外圍擴(kuò)展CAN控制器SJA1000，嵌入式操作系統(tǒng)采用WINCE的應(yīng)用方案幾乎沒有，所以值得研究．

1 嵌入式車載網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

嵌人式車載網(wǎng)絡(luò)由若干個(gè)子節(jié)點(diǎn)控制器和主控制單元組成，其中主控單元對(duì)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視與控制，實(shí)現(xiàn)不同的CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)問的數(shù)據(jù)交換，網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)如圖1所示．

圖1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2系統(tǒng)采用的驅(qū)動(dòng)模型

目前基于WINCE的兩種驅(qū)動(dòng)模型是本機(jī)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和流接口驅(qū)動(dòng)程序，不同的驅(qū)動(dòng)模型只能通過它們支持的軟件接口來區(qū)別．

本系統(tǒng)采用的是流接口驅(qū)動(dòng)程序，圖2給出了流接口驅(qū)動(dòng)的工作結(jié)構(gòu)．流接口驅(qū)動(dòng)模型由設(shè)備管理器統(tǒng)一加載、管理和卸載，應(yīng)用程序通過文件系統(tǒng)的API函數(shù)調(diào)用流接口函數(shù)，然后由流接口驅(qū)動(dòng)程序調(diào)用本機(jī)驅(qū)動(dòng)或者通過設(shè)備管理器與系統(tǒng)內(nèi)核或外圍設(shè)備進(jìn)行信息交流。

圖2流接口工作結(jié)構(gòu)

3車載網(wǎng)絡(luò)主控單元硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

本車載網(wǎng)絡(luò)主控單元的硬件平臺(tái)采用的是嵌入式處理器ARM9s3c2440，CAN控制器SJAlooO，CAN總線收發(fā)器82C250，人機(jī)界面采用觸摸屏．系統(tǒng)的硬件組成結(jié)構(gòu)如圖3所示．

圖3系統(tǒng)硬件組成結(jié)構(gòu)

車載網(wǎng)絡(luò)主控制單元同時(shí)跨接在兩個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)之間，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速、低速CAN網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的共享，相當(dāng)于一個(gè)CAN的HUB．ARM9s3c2440和SJA1000之間的部分硬件原理下面將簡(jiǎn)單描述．

本系統(tǒng)采用的XC95144是xILINX公司的復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)．由于系統(tǒng)還要提供許多其他接盯，如USB和PCMICA，為了更高效利用ARM9s3c2440的系統(tǒng)資源，特別是中斷資源，在系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)中采用了CPLD．CAN控制器SJAl000的中斷引腳連接到CPLD，通過編制CPLD的一些邏輯控制程序，產(chǎn)生SJA1000的片選信號(hào)與中斷信號(hào)，若CAN-INT中斷，則觸發(fā)ARM處理器的EINT0引腳，EINT0的硬件中斷后，ARM捕捉到此中斷信號(hào)．82C250是CAN總線收發(fā)器，在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中82C250與SJA1000間采用了光耦器件來進(jìn)行連接．

4流接口驅(qū)動(dòng)相關(guān)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)

4．1 WINCE下訪問SJAl000寄存器的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)硬件平臺(tái)，得到ARM9s3c2440與SJA1000連接的硬件地址，即SJA1000的物理基地址，再結(jié)合SJA1000各寄存器與基地址的偏移關(guān)系．可以得到寄存器的所有物理地址．

在WINCE下，由于有MMU管理單元，因此不能使用物理地址，而只能采用虛擬地址(VA)來訪問該寄存器．調(diào)用WINCE的系統(tǒng)函數(shù)VirtualAlloc，VirtualCopy把物理地址轉(zhuǎn)化為程序可以訪問的虛擬地址，然后通過SJA1000的虛擬地址來設(shè)置SJA1000的工作狀態(tài)．SJA1000的基本工作流程如圖4所示．