SylixOS 基于AT91SAM9X25的CAN总线传输流程解析

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。

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。

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:

** 返    回: LW_FALSE     传输出错

**           LW_TRUE      传输成功

*********************************************************************************************************/

static INT  __canTransmit (__PCAN_CHANNEL  pChannel,

                           CAN_FRAME      *pcanFrame)

{

    UINT uiRegMid;

    UINT uiRegMcr;

    if (pcanFrame->CAN_bExtId) {                                        /*  如果是扩展帧                */

        uiRegMid = (pcanFrame->CAN_uiId & CAN_EFF_MASK) | CAN_MID_MIDE;

    } else {                                                            /*  如果是标准帧                */

        uiRegMid = (pcanFrame->CAN_uiId & CAN_SFF_MASK) << CAN_MID_MIDVA_SHIFT;

    }

    uiRegMcr = (pcanFrame->CAN_bRtr & 1 ? CAN_MCR_MRTR : 0)  |

                (pcanFrame->CAN_ucLen << CAN_MSR_MDLC_SHIFT) |

                CAN_MCR_MTCR;

    writel((MB_MODE_DISABLED) | 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) | SET_PRIO_IS_0,                                /*  设置为TX模式                */

           REG_CAN_MMR(CHANNEL, MB_TX));

    if (!(readl(REG_CAN_MSR(CHANNEL, MB_TX)) & CAN_MSR_MRDY)) {

        printk("TX Mailbox is busy!n");

        return (LW_FALSE);

    }

    if (pcanFrame->CAN_ucLen > 0) {                                     /*  如果有数据                  */

        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) {                                     /*  超过4个字节数据             */

        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));                      /*  触发传输                    */

    writel((1 << MB_TX), REG_CAN_IER(CHANNEL));                         /*  使能发送邮箱中断            */

    return (LW_TRUE);

}

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!rn");

            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);

}