基于ARM的橡塑機(jī)械雙層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

　　3．1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)采用外部中斷EINT3連接MCP2510的總中斷，配置控制器始終處于喚醒模式，發(fā)送器處于正常模式，并使能接收、發(fā)送、錯(cuò)誤中斷，以中斷方式處理CAN總線數(shù)據(jù)收發(fā)。具體流程如圖3所示。

　　對(duì)中斷的處理主要包括以下三種模式：

　　(1)發(fā)送處理。在滿足下述兩種條件時(shí)會(huì)啟動(dòng)發(fā)送處理：其一發(fā)送中斷響應(yīng)中，如果當(dāng)前有發(fā)送任務(wù)，通過(guò)發(fā)送緩沖區(qū)記錄標(biāo)志確定空的發(fā)生緩沖區(qū)并向其中填發(fā)送幀，然后啟動(dòng)發(fā)送；其二在接收中斷響應(yīng)中，在接收處理完后如果有發(fā)送任務(wù)且有發(fā)送緩沖區(qū)空閑，同樣會(huì)處理發(fā)送任務(wù)。采用兩種發(fā)送處理方式可充分利用MCP2510的多個(gè)發(fā)送、接收緩沖區(qū)，以提高通信效率。

　　(2)接收處理。首先需根據(jù)ICOD的值來(lái)確定當(dāng)前準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)的接收緩沖區(qū)。接收幀處理過(guò)程中首先讀取幀的ID值，確定當(dāng)前幀的數(shù)據(jù)是哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的，并據(jù)此把幀中數(shù)據(jù)字段的數(shù)據(jù)存放在相應(yīng)的位置。

　　(3)錯(cuò)誤處理。由于引起錯(cuò)誤處理的原因很多，在產(chǎn)生錯(cuò)誤中斷之后，需訪問(wèn)錯(cuò)誤標(biāo)志寄存器確定具體錯(cuò)誤類(lèi)型，并據(jù)此做相應(yīng)的處理。

　　最后在所有的處理中都需更新發(fā)送緩沖區(qū)使用記錄，以便于發(fā)送和接收中斷響應(yīng)中據(jù)此判斷發(fā)送緩沖區(qū)的使用情況，從而確定當(dāng)前是否可以做發(fā)送處理。

　　3．2 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)

　　3．2．1 CAN服務(wù)器端設(shè)計(jì)

　　CAN服務(wù)器端需要完成兩大部分的工作。一是和底層控制器交互，二是處理并存儲(chǔ)好相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以提供給人機(jī)界面和WEB服務(wù)器使用。

　　CAN總線默認(rèn)的調(diào)度方式為CAMA／CD協(xié)議，該協(xié)議原理比較簡(jiǎn)單，技術(shù)上易實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)處于平等地位，不需集中控制，不提供優(yōu)先級(jí)控制。但在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增大時(shí)，發(fā)送時(shí)間增長(zhǎng)，發(fā)送效率急劇下降，即會(huì)永遠(yuǎn)優(yōu)先發(fā)送優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)而阻塞優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)，因此考慮到對(duì)該協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。為了自定義協(xié)議，因此我們的CAN數(shù)據(jù)采用了擴(kuò)展幀。

　　針對(duì)橡塑機(jī)械需要的通信數(shù)據(jù)類(lèi)型設(shè)計(jì)了如下的通信協(xié)議。主要具備以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：

　　(1)下位機(jī)根據(jù)仲裁段優(yōu)先級(jí)來(lái)確定該段數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)；

　　(2)優(yōu)先級(jí)的分配由服務(wù)器端進(jìn)行，讀取初始化配置文件(包括節(jié)點(diǎn)編號(hào)和優(yōu)先級(jí)碼兩個(gè)部分)+頁(yè)面設(shè)定；

　　(3)優(yōu)先級(jí)根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的截止時(shí)間決定(DM)。要求的時(shí)間越短，其優(yōu)先級(jí)越高。

　　(4)通信數(shù)據(jù)的命令格式如圖4所示，其中所有字節(jié)均為ASCII字符。