SylixOS 基于AT91SAM9X25的CAN总线传输流程解析

1. 概述

   本文档是在AT91SAM9X25平台上进行SylixOS CAN总线驱动开发时，对CAN总线底层传输流程的解析。

   适用于正在学习CAN总线驱动的技术工程师。

2. 技术实现

   CAN总线的传输流程可以分成两个部分：

   一部分是CAN总线的发送流程，主要工作是将准备发送的数据填充到对应的寄存器，并使能开始传输位和邮箱中断位；另一部分是CAN总线的中断处理流程，主要工作是对触发中断的中断源进行判断，并对不同的中断进行相关处理。

3. CAN总线的发送流程

   在AT91SAM9X25平台上，CAN总线发送流程如图 21所示。在填写数据的帧ID时，必须要将邮箱设置为禁用模式。正常情况下，当我们将数据填充完成，开始发送数据时，就可以在总线上测到我们发送的数据。这里使能的邮箱中断是传输完成中断。

   

   图 21 CAN总线的发送流程图

   具体的代码实现如程序清单 21所示。

   程序清单 21 CAN总线的传输函数

   /*********************************************************************************************************
   ** 函数名称: __canTransmit
   ** 功能描述: CAN的传输
   ** 输  入  : pChannel     通道对象
   **           pcanFrame    can帧结构体指针
   ** 输  出  : LW_FALSE     传输出错
   **           LW_TRUE      传输成功
   ** 全局变量:
   ** 调用模块:
   *********************************************************************************************************/
   static INT  __canTransmit (__PCAN_CHANNEL  pChannel,
                              CAN_FRAME      *pcanFrame)
   {
       UINT uiRegMid;
       UINT uiRegMcr;
   
       if (pcanFrame->CAN_bExtId) {
           uiRegMid = (pcanFrame->CAN_uiId & CAN_EFF_MASK) | AT91_MID_MIDE;/*  扩展帧ID                    */
       } else {
           uiRegMid = (pcanFrame->CAN_uiId & CAN_SFF_MASK) << 18;          /*  标准帧ID                    */
       }
       uiRegMcr = (pcanFrame->CAN_bRtr & 1 ? AT91_MCR_MRTR : 0)
                   | (pcanFrame->CAN_ucLen << 16) | AT91_MCR_MTCR;
   
       writel((MB_MODE_DISABLED << 24) | SET_PRIO_IS_0,                    /*  写ID时，将邮箱设为禁用模式    */
              REG_CAN_MMR(CHANNEL, MB_TX));
       writel(uiRegMid, REG_CAN_MID(CHANNEL, MB_TX));                      /*  将ID写到对应寄存器           */
       writel((MB_MODE_TX << 24) | SET_PRIO_IS_0,                          /*  设置为TX模式                 */
                  REG_CAN_MMR(CHANNEL, MB_TX));
   
       if (!(readl(REG_CAN_MSR(CHANNEL, MB_TX)) & AT91_MSR_MRDY)) {
           printk("TX Mailbox is busy!\n");
           return (LW_FALSE);
       }
   
       if (pcanFrame->CAN_ucLen > 0) {
           UINT uiDataL;
           uiDataL  = pcanFrame->CAN_ucData[0] << 0;
           uiDataL += pcanFrame->CAN_ucData[1] << 8;
           uiDataL += pcanFrame->CAN_ucData[2] << 16;
           uiDataL += pcanFrame->CAN_ucData[3] << 24;
           writel(uiDataL, REG_CAN_MDL(CHANNEL, MB_TX));                   /*  填充数据寄存器               */
       }
       if (pcanFrame->CAN_ucLen > 3) {
           UINT uiDataH;
           uiDataH  = pcanFrame->CAN_ucData[4] << 0;
           uiDataH += pcanFrame->CAN_ucData[5] << 8;
           uiDataH += pcanFrame->CAN_ucData[6] << 16;
           uiDataH += pcanFrame->CAN_ucData[7] << 24;
           writel(uiDataH, REG_CAN_MDH(CHANNEL, MB_TX));                   /*  填充数据寄存器               */
       }
   
       writel(uiRegMcr, REG_CAN_MCR(CHANNEL, MB_TX));                      /*  This triggers transmission  */
       writel((1 << MB_TX), REG_CAN_IER(CHANNEL));                         /*  使能发送邮箱中断             */
   
       return (LW_TRUE);
   }

    

4. CAN总线的中断处理流程

   CAN总线的中断处理流程如图 22所示。在AT91SAM9X25平台上，读状态寄存器（REG_CAN_SR）就可以清除中断标志位。通过对状态寄存器和中断屏蔽寄存器的比较，可以判断出是哪一种中断，并进行相应的处理。

   

   图 22 CAN总线的中断处理流程图

   具体代码实现如程序清单 22所示。

   程序清单 22 CAN总线的中断处理函数

   /*********************************************************************************************************
   ** 函数名称: __canIrq
   ** 功能描述: 中断服务函数
   ** 输  入  : pCanchan         通道对象
   **           ulVector         中断向量号
   ** 输  出  : LW_IRQ_HANDLED   系统中断返回值
   **           LW_IRQ_NONE      系统中断返回值
   *********************************************************************************************************/
   static irqreturn_t __canIrq (__PCAN_CHANNEL  pChannel, ULONG  ulVector)
   {
       UINT  uiRegSr;
       UINT  uiRegImr;
       UINT  uiRxOrErr;
   
       uiRegSr  = readl(REG_CAN_SR(CHANNEL));                              /*  清除中断标志位              */
       uiRegImr = readl(REG_CAN_IMR(CHANNEL));
       uiRegSr &= uiRegImr;
       if (!uiRegSr) {
           goto exit;
       }
   
       /*
        *  Rx和错误中断
        */
       uiRxOrErr = ((1 << MB_RX)                                           /*  RX和错误中断的中断位        */
                    | AT91_IRQ_ERR_FRAME);
       if (uiRegSr & uiRxOrErr) {
           if (uiRegSr & (1 << MB_RX)) {
               __canReadMsg(pChannel);
           } else {
               _DebugFormat(__PRINTMESSAGE_LEVEL, "__canIrq: Frame error!\r\n");
               readl(REG_CAN_SR(CHANNEL));                                 /*  清除错误中断标志位          */
               return (LW_IRQ_NONE);
           }
       }
   
       /*
        *  Tx中断
        */
       if (uiRegSr & (AT91_MB_MASK(MAILBOXES_NUM) & (~AT91_MB_MASK(MB_TX)))) {
           writel(1 << MB_TX, REG_CAN_IDR(CHANNEL));                       /*  禁用发送邮箱的中断          */
       }
   
   exit:
       return (LW_IRQ_HANDLED);
   }

    

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