控制器局域網(CAN)是一個串行、異步、多主的通信協議,它以其高性能、高可靠性以及靈活的設計受到人們的重視,應用越來越廣泛。英創公司的ARM9工控主板如EM9161,EM9260等均支持CAN總線接口,并實現了基于Windows CE規范的流式驅動程序(Stream Device Driver),對于大多數基于C/C++開發環境的應用,英創公司以靜態庫can_api.lib形式提供了相應接口函數,客戶通過相應的API函數即可完成對CAN接口的操作。但對于使用像C#這樣高級語言的應用,由于一般不支持靜態庫的調用,因此需要新的方法來解決這個問題。我們目前采用的基本方法是在該靜態庫的基礎上,針對CAN通訊接口的數據收發以及對出錯情況監測的應用,封裝一個基于CAN通訊接口應用的COM組件,該組件中提供了一套更為簡潔的接口方法函數,可以方便多種開發工具的調用,如:C#、VB、LabView等。使用時客戶只需在系統中一次性注冊該組件,并在應用程序中引用對應的DLL或TLB文件,就能方便使用其相應的接口方法函數了。
本文介紹的基于英創工控主板CAN通訊接口的COM組件提供五個接口方法函數:打開CAN接口,關閉CAN接口,向CAN接口寫數據,從CAN接口讀取數據以及讀取接口錯誤代碼。客戶方調用COM組件打開CAN接口后,COM組件服務器便在組件內部創建兩個線程,一個用于接收CAN接口數據,一個用于CAN通訊錯誤處理。數據接收線程里通過WaitForSingleObject來等待CAN接口的接收事件發生,當CAN接口收到數據后,將數據放入指定的接收數據緩存中,客戶通過調用讀數據函數,將數據從緩存中讀出。后面會對各函數做詳細的說明。
1、數組作為組件參數
作為通信類組件,數組常常作為接口方法函數參數傳遞,以交換數據,COM 組件是運行在分布式環境中的,對于一個組件程序(DLL或EXE),使用者可能是在本機的某個進程內加載組件(INPROC_SERVER),也可能是從另一個進程中調用組件的進程(LOCAL_SERVER),也可能是在這臺計算機上調用遠程計算機上的組件(REMOTE_SERVER),同時,組件也可能是跨語言調用的,因此對于將數組作為組件參數傳遞時與我們常用的參數傳遞方法有較大區別。
在C語言中,通常用數組名作為函數參數。如下例程,求10次得分的總和。
int Sum( int array[10] )
{
int i, sum;
for( sum =0, i = 0;i《10; i++ )
sum += array[i];
return( sum );
}
main( )
{
int sum;
int score[10] = {75,80,81,76,75,86,90,77,80,81};
sum = Sum( score );
}
例中array是主調函數中的實參數組名,在被調函數中聲明了形參數組,且大小為10,但實現上,在形參中指定數組大小不起任何作用,因為數組名作為實參傳遞時,僅是把實參數組的起始地址傳遞給形參數據,所以被調函數也可以聲明成如下形式:Sum( int array[ ] )或Sum( int *array )。
在COM組件中,缺省情況下,指針參數總是被假設為指向單個實例的指針,而不是數組,在參數中傳遞一個數據最簡單的方法是使用固定數組技術,也就是在參數中指名數組維數信息。假設Sum為一組件接口方法函數,則其接口就應該描述為:HRESULT Sum( [in] int array[10] )。然而,當你自己用C++寫一個COM組件程序(dll形式),然后再用C++來本地調用(準確的說是套間內調用)這個組件是,也可以將接口方法描述為:HRESULT Sum( [in] int array[] )或HRESULT Sum( [in] int *array),并且程序也能得到正常的運行結果,但這樣的接口方法描述存在兩個問題:1、當用C#引用組件的DLL或TLB時,array會被認為是個指針,而在C#中聲明的數組,數組名不能作為實參傳遞。2、當這個方法函數是跨套間調用時,接口代理僅會將array[0]的值解析出來,通過COM的RPC通信協議將數據發送到COM服務器存根,此時在接口方法內再操作其它array元素將出錯。所以正確的接口描述應該是HRESULT Sum( [in] int array[10] ),接口代理總是在OPRC請求消息中分配10*sizeof(int)個字節空間,將后把10個元素一起拷貝到消息中,一旦服務器收到些ORPC請求消息,接口存根直接用接收到的緩沖區作為函數的參數。
固定數組是最簡單,最緊湊,執行效率最高的數據表示形式,除了固定數組外,還可以采用可變數組、開放數組、安全數組等作為組件方法函數參數來傳遞一個數組,在本例中,由于CAN協議規定了一幀數據最多不會超過13個字節長度,因此采用13個字節的固定數組是一個較好的選擇。對于其它類型數組請參考相應資料。
2、CAN組件接口方法函數
(1)StartCAN( /*[in]*/ UINT canNo, /*[in]*/ UCHAR baud, /*[in]*/ BYTE acceptanceFilter[9],
/*[in]*/ BYTE size, /*[out,retval]*/ BOOL *pBool )
功能描述:打開指定CAN接口。
參數說明:
/*[in]*/ UINT canNo 設置要打開的CAN接口號
canNo =1 :主板上帶的CAN接口
=2 :通過ISA總線擴展的CAN接口
/*[in]*/ UCHAR baud 設置通訊波特率
baud = 0 :10Kbps 1 :20Kbps 2 :50bps
3 :100bps 4 :125Kbps 5 :250Kbps
6 :500bps 7:1Mbps
/*[in]*/BYTE acceptanceFilter[9] 根據通訊報文格式定義過濾器的配置,定義為9個字節的過濾器,其中前4個字節用于定義過濾器的接收碼,后4個字節用于定義過濾器的接收屏蔽碼,最后一個字節用于定義選擇單/雙濾波模式。
acceptanceFilter[8] = 0:雙濾波
= 1:單濾波
/*[in]*/BYTE size定義的過濾器的大小(應該設置為9)
/*[out,retval]*/BOOL *pBool CAN接口打開成功/失敗標志
TRUE:CAN接口打開成功
FALSE:CAN接口打開失敗
(2)WriteCAN(/*[in]*/ BYTE buf[13], /*[in]*/ DWORD bufLen, /*[out,retval]*/ BOOL *pBool )
功能描述:向CAN接口寫數據
參數說明:
/*[in]*/ BYTE buf[13] 準備通過CAN接口發送的數據包
/*[in]*/ DWORD bufLen 發送數據包長度
/*[out,retval]*/ BOOL *pBool 數據發送成功/失敗標志
TRUE:數據發送成功
FALSE:數據發送失敗
(3)ReadCAN( /*[out]*/ BYTE buf[13], /*[out,retval]*/ BOOL *pBool )
功能描述:從接收緩存中讀取一幀CAN接口數據
參數說明:
/*[out]*/ BYTE buf[13] 數據接收緩存(緩存區需大于13個字節)
/*[out,retval]*/ BOOL *pBool CAN接口是否有數據標志
TRUE:CAN接口收到數據(返回值為TRUE時需再次調用本函數,直到返回值FLASH,以將數據全部讀出)
FALSE:CAN接口沒有收到數據
(4)GetErrorCode(/*[out]*/ DWORD *ECCRegCode,/*[out]*/ DWORD errorArray[16],
/*[out,retval]*/ int *errorCount)
功能描述:得到錯誤代碼
參數說明:
/*[out]*/ DWORD *ECCRegCode CAN接口中錯誤代碼捕捉寄存器的值
/*[out]*/ DWORD errorArray[16] 最近16次的CAN接口通訊錯誤編碼(緩存區需大于16個字節)
/*[out,retval]*/ int *errorCount 總錯誤次數
(5)StopCAN( )
功能描述:關閉CAN通訊接口
3、CAN組件調用
在使用COM組件之前需要注冊組件,COM組件的注冊過程請參考本網站相關文章或參考相應書籍,這里不再贅述。下面是在EVC中調用CAN組件接口方法函數的一些程序片段。
//從Program ID得到Class ID
hr = CLSIDFromProgID( OLESTR( ‘ ComCAN.CoCAN ’ ), &clsid );
if( FAILED( hr ) )
{
return -1;
}
//從Class ID得到ICoSerial接口指針
hr = CoCreateInstance( clsid, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, __uuidof(ICoCAN ),
( void** )&pICoCAN );
if( FAILED( hr ))
{
return -1;
}
//打開CAN接口
//過濾器設置
Filter[0] = 0; // ACR0
Filter[1] = 0x5f; // ACR1
Filter[2] = 0; // ACR2
Filter[3] = 0x1f; // ACR3
Filter[4] = 0xff; // AMR0
Filter[5] = 0xff; // AMR1
Filter[6] = 0xff; // AMR2
Filter[7] = 0xff; // AMR3
Filter[8] = DUAL_FILTER_MODE; // 設置濾波器模式
Baud = CAN_TIMING_250K; // 波特率:250Kbps
CanNo = 1;
bResult = pICoCAN-》StartCAN( CanNo, Baud, (BYTE*)Filter, 9 );
if( !bResult )
return -1;
//數據接收和發送
while( TURE )
{
bResult = pICoCAN-》ReadCAN( (BYTE*)buf );
if( bResult )
{
dLen = buf[0]&0x0f;
if( buf[0]&0x80 ) // 擴展幀
{
pICoCAN-》WriteCAN( (BYTE*)buf, dLen+5 );
}
else // 標準幀
{
pICoCAN-》WriteCAN( (BYTE*)buf, dLen+3 );
}
}
Sleep( 10 );
}
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