VxWorks操作系統(tǒng)下CAN通訊卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、作為嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線，現(xiàn)場總線CAN(ControllerAreaNetwork)具有較高的可靠性和良好的錯(cuò)誤檢測能力，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中得到大量應(yīng)用。VxWorks作為一種強(qiáng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，因其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在多種領(lǐng)域的控制平臺(tái)中。為實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場總線的管理，本文以工控機(jī)作為控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)、嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks為軟件平臺(tái)，采用CAN總線作為通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了基于VxWorks的CAN總

2、線通信系統(tǒng)。
　　 基于系統(tǒng)的應(yīng)用需求，采用自頂向下的方法對(duì)VxWorks操作系統(tǒng)下的CAN通訊卡進(jìn)行研究。論文設(shè)計(jì)了具有PCI(PeripheralComponentInterconnect)總線接口的4通道CAN通訊卡，開發(fā)了CAN通訊卡在VxWorks操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)程序。其中CAN通訊卡的設(shè)計(jì)包括硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和內(nèi)部邏輯設(shè)計(jì);驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)包括內(nèi)存映射和開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序。
　　 論文首先對(duì)CAN通訊卡的硬件電路和內(nèi)部邏輯

3、功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)。該卡的硬件結(jié)構(gòu)采用FPGA(FiledProgrammableGateArray)作為主控芯片，CAN通信模塊由CAN總線控制器MCP2515和CAN總線收發(fā)器CTM8251組成。內(nèi)部邏輯功能均在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn);采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，主要功能模塊包括:PCI總線從接口模塊、主控制器模塊、SPI(SerialPeripheralInterface)接口模塊。PCI總線從接口模塊是主機(jī)與CAN通訊卡通信的紐帶;主控制器模塊

4、是CAN通訊卡的控制中心;SPI接口模塊是主控制器與CAN協(xié)議控制器通信的橋梁。
　　 論文隨后對(duì)VxWorks操作系統(tǒng)下CAN通訊卡的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分析了VxWorks內(nèi)核、BSP(BoardSupportPackage)和驅(qū)動(dòng)程序的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了CAN通訊卡在VxWorks系統(tǒng)中的內(nèi)存映射，并開發(fā)了該CAN通訊卡在VxWorks操作系統(tǒng)下的驅(qū)動(dòng)程序。
　　 論文最后設(shè)計(jì)了測試方案，編寫了測試程序，對(duì)C