＿臣 ＣＡＮ收与ＣＡＮ发信号和ＣＡＮ总线收发器ＭＣＰ２５５１接 在一起，构成一个完整的ＣＡＮ总线收发模块。 ＤＣ０５０５是一个５ Ｖ一５ Ｖ的隔离电源，提供给光耦 Ｖ１，修改注册表和ＣＥＣ文件。 ’。。。。。。。。。。‘’图３只举例说明所有模块 初始化部分。整个模块分为３ 部分初始化。 ｌ。Ｖｉｔｕａ Ａｌｌｏｃ。。。。。。。。。。。。——虚拟地址映射 ——１一（ＳＰＩ、Ｉ／０） Ｉ ６Ｎ１３７和ＣＡＮ收发器ＭＣＰ２５５１，使系统更加稳定、可靠。 陶 ２ 软件实现 Ｗｉｎｄｏｗｓ ＣＥ把设备驱动程序分成３类 ：本机设备 驱动程序、总线驱动程序、流式接口驱动程序。 ①本机设备驱动程序（ｎａｔｉｖｅ ｄｒｉｖｅｒ）也叫作“Ｂｕｉｌｄ ｉｎ ２．２本机设备驱动程序 ２．２．１虚拟地址映射 由于Ｗｉｎｄｏｗｓ ＣＥ的特 ＳＰＩ通信初始化 点，在操作系统之上要想让应 用程序通过ＯＥＭ层到达实际 的硬件进行控制，必须进行虚 ＣＡＮ初始化 拟内存分配和虚拟地址映射， 复位命令（软复位） 写命令（禁止中断） 写命令（进入配置模式） 写命令（设置波特率） 写命令（进入正常模式） 位修改命令（设置屏蔽位） 驱动程序”，是硬件所必需的，通常由ＯＥＭ设计硬件时完 成，例如键盘驱动程序、触摸屏驱动程序以及音频驱动程 序等等。该类型的驱动程序有时不支持通用的设备驱动 程序接口，而且用户不能对其接口进行扩展，所以当有新 版本的操作系统发行时，这些驱动程序就要被修改。 ②总线驱动程序（ｂｕｓ ｄｒｉｖｅｒ）用来管理物理总线，它 通过询问总线上的硬件设备来装载适当的驱动程序，如 ＰＣＩ总线。直接调用ＡｃｔｉｖｅＤｅｖｉｃｅＥｘ函数以加载设备驱 动程序。但是所加载的设备驱动程序可能通过另一个设 备驱动程序来间接管理硬件；同时，总线驱动程序决定哪 些额外的驱动程序也要被装载进来，以及按照怎样的顺序 来进行装载。 这与单片机形式的直接控制硬 件有很大的不同。管理虚拟内 存的硬件是内存管理单元 ＭＭＵ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）。ＭＭＵ负责把虚拟地址 映射到物理地址，并且提供一 图３模块初始化 定的内存保护。所以，整个驱动的首要工作是解决如何让 操作系统之上的软件接触到底层硬件。 首先，调用ＶｉｔｕａｌＡｌｌｏｃ函数（最底层的分配虚拟地址 空间的函数），如Ｖ ｐＳＳＰｒｅｇｓ一（ｖｏｌａｔｉｌｅ ＳＳＰｒｅｇ ）Ｖｉｒ— ｔｕａｌＡｌｌｏｃ（０，ｓｉｚｅｏｆ（ＳＳＰｒｅｇ），ＭＥＭ—③流式接口驱动程序（ｓｔｒｅａｍ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｄｒｉｖｅｒ）是指 驱动程序把流式接口函数公开出来，而不考虑驱动所控制 的设备类型。典型的流式接口驱动有：文件系统驱动 （ｉｏｓｔｒｅａｍ、ｆｓｔｒｅａｍ），ＣＯＭ，ＬＰＴ等。 ＲＥＳＥＲＶＥ，ＰＡＧＥ— ＮＯＡＣＣＥＳＳ）。在Ｓａｍｓｕｎｇ公司提供的ＢＳＰ的头文件 ￥２４１Ｏ．Ｈ中，ＳＳＰｒｅｇ表示ＳＰＩ寄存器的结构体。此语句 分配一块ＳＳＰｒｅｇ大小的空间，并将首地址返回给 ｖ＿本系统采用流接口方式编写驱动程序，主要涉及３部 分：本机设备驱动程序、导出流接口函数和修改注册表部 分，如图２所示。 应用程序 ｐＳＳＰｒｅｇｓ，供后续调用。 之后，用ＶｉｔｕａｌＣｏｐｙ函数，将￥３Ｃ２４１０中的ＳＰＩ寄存 器结构体基地址ＳＳＰ＿ＢＡＳＥ映射到刚刚分配的虚拟地址 空间中，如ＶｉｒｔｕａｌＣｏｐｙ（（ＰＶＯｌＤ）ｖ—ｐＳＳＰｒｅｇｓ，（ＰＶＯＩＤ） ｓｓＰＢＡＳＥ，ｓｉｚｅｏｆ（ＳＳＰｒｅｇ），ＰＡＧＥＲＥＡＤＷＲＩＴＥ ｌＰＡＧＥ ＿——ｆ文件系统ＡＰＩ 一… ～卜 ● ｆ流接口函数Ｉ。流接口 ｍｖｄｏｗｓＣＥ 卜—．１ 兰竺呈兰ｌｆ本机设备ｌ １一Ｌ—— Ｉ驱动程序Ｉ ＇ＮＯＣＡＣＨＥ））。此时，便可给Ｖ ｐＳＳＰｒｅｇｓ赋值，以修改 ＳＰＩ寄存器，正常启动ＳＰＩ通信。 ． ２．２、２ ＳＰＩ初始化 虚拟地址映射成功后，开始设置与ＳＰＩ功能相关的 ￥３Ｃ２４１０的４个多功能复用引脚，分别为ＳＰＩＳＣＫ（ＳＰＩ同 步时钟）、ＳＰＩＭＯＳＩ（主入从出）、ＳＰＩＭＩＳＯ（主出从入）和 ● 中断事件 硬件平台 ＋ ● ＋ 图２ ＣＡＮ总线流接口驱动程序框图 ＧＰＧ２（片选ＣＳ）；接下来设置ＳＰＩ波特率、主模式、查询方 式、提供时钟、０－０模式。 ＳＰＩ正常工作后，就可通过ＳＰＩ对ＭＣＰ２５１０的寄存 器进行设置。归结起来，对ＳＰＩ的操作仅需两条基本命令 ２、１软件处理流程 软件的实现，首先要确保￥３Ｃ２４１０的ＳＰＩ口可以正常收 发，然后才可以利用ＳＰＩ口对ＭＣＰ２５１０的寄存器进行设置。 所以第１步是对￥３Ｃ２４１０的ＳＰＩ口初始化，之后用ＳＰＩ口对 ＭＣＰ２５１０进行初始化；第２步开始编写ＣＡＮ控制器的收发 程序；第３步开始写出ＣＡＮ流接口函数形式；最后导出流接 就可以组合出来，就是读命令和写命令。写命令为： ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ＳｐｉＷｒｉｔｅ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ Ｄａｔａ）｛ —ｖ—ｐＳＳＰｒｅｇｓ一＞ｒＳＰＴＤＡＴ０一Ｄａｔａ； ／／向ＳＰＩ发送缓冲器写入待发内容 ８０《丰‘；机 入式牵诧应用》＿＿＿—珥圈＿唧 ａｄｖ＠ｍｅｓｎｅｔ．ｅｏｍ．ｃｎ（广告专用） 维普资讯 http://www.cqvip.com
ｗｈｉｌｅ（！（ｖｐＳＳＰｒｅｇｓ一＞ｒＳＰＳＴＡ０ —１））； 位ＩＤ），ｉｄ为写入的ＩＤ值；ｒｘＲＴＲ表示是否远程帧；ｄａｔａ 表示要写入的数据；ｄｌｃ表示数据长度。 编者注：驱动程序源代码见本刊网站ｗｗｗ．ｍｅｓｎｅｔ． ｃｏｒｎ．ｃｎ。 ／／查询判断ＳＰＩ状态，是否发完 ｒｅｔｕｒｎ（ＵＩＮＴ８）ｖｐＳＳＰｒｅｇｓ一＞ｒＳＰＲＤＡＴ０； —／／返回接收的数据 ｌ 写命令中包含了读取ＳＰＩ总线接收缓冲器，所以ＳＰＩ ２．４导出流接口函数 流接口驱动程序实现ＣＡＮ—Ｉｎｉｔ（）、ＣＡＮ—ＩＯＣｏｎｔｒｏｌ （）以及ＣＡＮ—ＰｏｗｅｒＵｐ（）等一组标准的函数，用来完成标 读命令内容，只需用写命令向要查询的寄存器写入０ｘＦＦ （ＳＰＩ正常模式），就可以读出该寄存器的内容。 ２．２．３ ＣＡＮ初始化 根据厂家ＭＣＰ２５１０芯片的技术规定，采用以下操作 准的文件Ｉ／０函数和电源管理等，要生成一个ＤＩ Ｉ 。 在对设备进行读操作之前，首先要通过执行ＣｒｅａｔＦｉｌｅ （）函数来调用ＣＡＮ—Ｏｐｅｎ（）打开设备。ＣＡＮ—Ｏｐｅｎ（）所 需的第１个参数是应用程序初始化时由ＣＡＮ—Ｉｎｉｔ（）返回 的设备句柄；而ＣＡＮ—Ｒｅａｄ（）需要的第１个参数是Ｃｒｅａｔ— Ｆｉｌｅ（）执行成功后返回的驱动引用实例句柄。第２个和第 ３个参数分别是用于从驱动中读数据的缓冲区地址和长 度。应用程序通过ＲｅａｄＦｉｌｅ（）函数来调用ＣＡＮ—Ｒｅａｄ（）。 最后建立一个“ＭＣＰ２５１０．ｄｅｆ”的文件，将Ｄ１ Ｌ中的函 数输出，并将此文件添加到流接口驱动程序的工程里面。 步骤对芯片进行初始化。先发复位命令（软复位），接下来 分别是写命令（禁止中断）、写命令（进入配置模式）、写命 令（设置波特率）、写命令（进入正常模式）和位修改命令 （设置屏蔽位）。 由于篇幅关系，现仅对最常用的写命令进行解释。如 向ＭＣＰ２５１０指定地址写入一个字节为： ｖｏｉｄ ２５１０Ｗｒｉｔｅ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ａｄｄｒｅｓｓ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｖａｌｕｅ）｛ 一２５ｉ０ＣＳ＿Ｌ； 一ＳｐｉＷｒｉｔｅ（２５１０ＩＮＳＴＲＵ—ＷＲＩＴＥ）； —ＳｐｉＷｒｉｔｅ（ａｄｄｒｅｓｓ）； —２．５修改注册表 具体的流接口驱动程序跟注册表是分不开的，写一个 注册表文件通过添加组件的方式添加到Ｗｉｎｄｏｗｓ ＣＥ内 ＳｐｉＷｒｉｔｅ（ｖａｌｕｅ）； ＿２５１０ＣＳ＿Ｈ； ＿） ２５１０一ＣＳ Ｌ和２５１０一ＣＳ—Ｈ分别为ＣＳ引脚的置低和 核中。下面为注册表修改处内容：［ＨＫＥＹ—ＬＯＣＡＩ 一 ＭＡＣＨＩＮＥ＼Ｄｒｉｖｅｒｓ＼Ｂｕｉｌｄｌｎ＼ＭＣＰ２５１０］ ”Ｉｎｄｅｘ”＝ｄｗｏｒｄ：ｌ 置高，这是对ＭＣＰ２５１０进行操作的开始和结束的必不可 少的环节。参考Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司的ＭＣＰ２５１０芯片手册， 对其寄存器操作必须先写入指令操作码（操作方式），然后 写入寄存器地址和内容。所以这里用ＳＰＩ向ＭＣＰ２５１０先 写入指令写操作码ＭＣＰ２５１０ＩＮＳＴＲＵ—ＷＲＩＴＥ（头文件中 定义为０Ｘ０２），然后是地址ａｄｄｒｅｓｓ和内容ｖａｌｕｅ，这样一 ”Ｐｒｅｆｉｘ”一”ＣＡＮ” ”Ｄ１１”一？”ＣａｎＤｒｉｖｅｒ．ｄｌｌ” ”Ｏｒｄｅｒ”＝：ｄｗｏｒｄ：０ 个写命令就完成了。其他命令类似。 ３ 结 论 本设计采用ＡＲＭ芯片￥３Ｃ２４１０集成的ＳＰＩ接口扩 ２．３ ＣＡＮ收发实现 针对ＣＡＮ总线协议 和ＭＣＰ２５１０ 。 的芯片特性 ＣＡＮ的收发函数都要包括ＩＤ和数据。下面对ＣＡＮ总线 发送数据函数举例展开： ｖｏｉｄ ２５１０ＣａｎＷｒｉｔｅ（ＵＩＮＴ８ ｎｂｕｆ，ｉｎｔ ＩｓＥｘｔ，ＵＩＮＴ３２ ｉｄ，ｉｎｔ 一—展ＣＡＮ总线接口，在不改变ＣＡＮ总线自身的特点的前 提下，使得系统硬件设计简单，增强了系统的可靠性。实 现扩展的ＣＡＮ总线接口通过回环测试和联网测试，效果 良好，证明了该方案的正确性和可靠性。簟 参考文献 ＥＩ］周毓林．Ｗｉｎｄｏｗｓ ＣＥ．ＮＥＴ内核定制及应用开发ＥＭ］．北 京：电子工业出版社，２００５． ｒｘＲＴＲ，ＵＩＮＴ８＊ｄａｔａ，ＵＩＮＴ８ ｄｌｃ）｛ ＵＩＮＴ８ ｍｃｐａｄｄｒ一（ｎｂｕｆ＜＜４）＋０ｘ３ｉ； —２５ｉ０Ｓｗｒｉｔｅ（ｍｃｐ—ａｄｄｒ＋５，ｄａｔａ，ｄｌｃ）； 一２５１０ＷｒｉｔｅＩＤ（ｍｃｐ—ａｄｄｒ，ｉｄ，ＩｓＥｘｔ）； 一＿ｉｆ（ｒｘＲＴＲ）一ｄｌｃ ｌ＝ＲＴＲ—ＭＡＳＫ； ［２］邬宽明．ＣＡＮ总线原理和应用系统设计［Ｍ］．北京：北京航 空航天大学出版社，２００１． ２５１０Ｗｒｉｔｅ（（ｍｃｐ—ａｄｄｒ＋４），ｄｌｃ）； ［３］Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司．Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ驱动程序模型设计 ＭＣＰ２５１０有３个ＴＸＢＵＦ（发送缓冲区），参数ｎｂｕｆ ［Ｍ］．北京：北京大学出版社，２０００． （收修改稿日期：２００７—０６—２０） 为使用第几个发送缓冲区；ＩｓＥｘｔ表示是否是扩展总线（２９ ｐａｐｅｒ＠ｍｅｓｎｅｔ．ｃｏｎｒ．ｃｎ（投稿专用） Ｍｉｃｒ。ｃ。ｎｔｒ。１１ｅｒｓ＆Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ８ １
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