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  : 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);
}

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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