利用C164单片机设计自动摊铺机通信模块

6.2 CAN总线通信软件设计

自动摊铺机系统CAN总线通信软件设计的任务是：在选定通信规程CAN2.0B以后，规定各计算机传送数据的格式和约定；协调各计算机之间的通信；统一考虑通信中的可靠性措施。

6.2.1 数据发送模式

由于要传送数据的重要程度、传送周期不同，在本系统的通信中采用两种不同的数据发送模式：

（1）发送模式0：即发送一次，不检测接收是否正确，发送结束返回。接收方接收到此类数据包后，不必发送应答信息包。该数据包的特点是：按照一定周期定时发送，用于主操作面板上的状态显示，所以偶尔的传送失败不会影响系统的正常运行与操作。

（2） 发送模式1：即一定要将数据包正确发送给接收方。采用重发机制，等待接收方应答，若没有接收到应答则重发。5次发送均失败，则返回FALSE，由发送方做出相应的处理动作，如报警、停机等；成功则返回TRUE。该数据包的特点是：由相应事件触发发送，如果传送失败，将影响系统的正常运行。

6.2.2 数据发送模式

对于自动摊铺机系统来说，其CAN 网络中节点数量较少，而每种数据包只需要一部分节点来接收，因此在通信设计中利用数据帧标识符来实现定址组播。为避免接收不必要的数据包，对接收节点按位编址，每个节点对应验收滤波中的一位。若一个报文标识符高8位中对应位为1，则接收；否则忽略。因此只要在发送节点根据数据包内容设置合适的报文标识符，数据包即可被相关节点正确接收，而被无关节点忽略。

6.2.3 校验

在CAN 结构的MAC层中已经实现了循环冗余码〔CRC〕校验。但自动摊铺机工作环境恶劣，工作条件复杂，为了系统通信的可靠性，在控制程序级的通信中也进行校验。为减轻系统负担及降低程序复杂性，控制程序级的校验采用了比较简单的求和取模校验方式，每个数据帧的最后一个数据字节作为校验和，其值是之前所有数据字节求和后对256取模的值。各节点的接收接口中以相同方法计算校验和，若校验正确则将数据包压入接收队列，否则抛弃该包。

6.2.4 数据包格式及内容

其中：L取值为2—8：采用CAN2.0B标准，使用29位标识符。

ID28—ID21：确定此帧的接收节点，每位代表1个节点，可以广播。

ID20—IDl7：此帧的顺序号，每发一个帧增1，用于区分不同数据帧与重发数据帧。

IDl6：应答标志位：为1表示此帧需要应答，为0表示此帧不需应答。

IDl5—IDl3：指定此帧的发送节点，0—3分别代表左交互机、右交互机、车体行驶测控机和找平输分料测控机。

ID12—ID0：无意义。

6.3 CAN总线通信编程

CAN总线通信编程是一个比较烦琐的事情，主要是涉及诸多的CAN寄存器，但只要掌握其规律和技术关键，就会变得容易起来。下面是CAN总线通信编程的实现步骤：

（1）CAN模量初始化；

（2）定义每一个信息体；

（3）装载信息体数据（仅针对发送信息体）；

（4）接收信息体接收数据；

（5）发送一个信息体；

（6）检查一个信息体；

（7）检查是否关闭CAN总线。

为便于进行模块化编程，将CAN通信功能封装成一个个子程序，并且生成一个专用的程序库，供不同的程序员调用，这样就提高了编程效率，并易于功能扩展。下面给出其中的两个子程序。

下面为发送一个信息体的CAN通信程序：

#include //C164寄存器定义

#include //CAN控制寄存器定义

void send_mo_16x（unsigned char a） //发送信息体“a”（114）

{

if（（a＜15）（a））*msgctrl_ptr_16x[a]=0xefff; //置位TXRQ

}

下面为检查是否关闭CAN总线的CAN通信程序：

#include //CAN控制寄存器定义

unsigned char check_busoff_16x（void） //检查总线是否关闭，并在必要时恢复

{

unsigned char busoff_var=0;

if（SR0x80） //如果BOFF=1

{

busoff_var=1;

CR=CR0xfe; //恢复关闭的总线（清零INIT）

}

}

7.结论

由于摊铺机的功能繁多，运作复杂，工作环境十分恶劣，因此控制系统的工作可靠性问题就是自动摊铺机设计的关键。在本系统中，利用RS232C 实现了主交互机与移动电话之间的串行通信；采用带CAN总线的单片机完成不同模块各自的功能，又通过CAN总线传送数据或命令，实现了功能分散又集中监视，危险分散。因此，很适合于自动摊铺机中分布式控制系统的实现。现场实验结果表明：该通信模块具有良好的可靠性、稳定性和安全性。