基于WINCE的CAN驱动的研究与实现

1 引言

CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。

一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当使用Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。另外，硬件的错误检查特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。

CAN具有十分优越的特点，使人们乐于选择。这些特性包括：

（1）低成本，极高的总线利用率。

（2）很远的数据传输距离(长达10Km)，高速的数据传输速率（高达1Mbit/s）。

（3）可靠的错误处理和检错机制；发送的信息遭到破坏后，可自动重发。

（4）节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能。

因此，实现符合工业标准的嵌入式CAN总线驱动具有非常重大的现实意义和研究价值。

2 CAN总线协议

CAN总线协议栈，按下图分层为：

1、CAN卡内已经实现了CAN协议层。对于具体的某个智能模块设备，虽然通讯协议层都采用CAN协议层，但应用层还不一致，所以还需要对具体的设备进行特定的驱动开发。

2、CAN协议层并不能保证数据可靠的传输，所以对具体的设备进行驱动开发时要注意对协议数据进行检查。

3、MCGS应用CAN总线，对应也分为3层，对应关系如上图所示。子设备协议完成应用层协议，父设备完成CAN协议层。

4、从上图可以看出，父设备完成CAN协议层，封装了CAN控制器(MCP2515、SJA1000)，并提供上层子设备协议层接口。

3 应用模式

第一种，主从模式：

在此模式中，只有1个主机（TPC）会轮询采集数据，或发送设备命令；其它设备（CAN设备）不会主动发送数据，只是被动响应。此模式应用比较多，但对子设备有要求：子设备（CAN设备）不会主动发送数据。

第二种，分布模式：上面的主从模式对子设备造成了限制，网络如果更复杂限制就会更多。本来CAN总线网就是分布实时控制网络，所以就应该设计成分布模式。该方式对子设备没有要求，但对子设备（CAN设备）开发驱动有所要求，要求子设备按自己的协议做，不能假设任何情况。这要求开发驱动的人员深入了解CAN 总线协议的数据帧和远程帧。