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RealView MDK是ARM公司的產(chǎn)品，被全球超過(guò)10萬(wàn)的嵌入式開(kāi)發(fā)工程師驗證和使用，是ARM公司目前最新推出的針對各種嵌入式處理器的軟件開(kāi)發(fā)工具。RealView MDK集成了業(yè)內最領(lǐng)先的技術(shù)，包括μVision3集成開(kāi)發(fā)環(huán)境與RealView編譯器。支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核處理器，自動(dòng)配置啟動(dòng)代碼，集成Flash燒寫(xiě)模塊，強大的Simulation設備模擬、性能分析等功能。 當前多數基于A(yíng)RM的開(kāi)發(fā)工具都有仿真功能，但是僅僅局限于對內核指令集的仿真。而RealView MDK的設備模擬器可以仿真整個(gè)目標硬件，包括快速指令集仿真、外部信號和I／O仿真、中斷過(guò)程仿真、片內外圍設備仿真等。開(kāi)發(fā)工程師在無(wú)硬件的情況下即可開(kāi)始軟件開(kāi)發(fā)和調試，使軟硬件開(kāi)發(fā)同步進(jìn)行，大大縮短開(kāi)發(fā)周期。而一般的ARM開(kāi)發(fā)工具僅提供指令集模擬器，只能支持ARM內核模擬調試。 CAN總線(xiàn)即控制器局域網(wǎng)(Controller Area Net)是一種現場(chǎng)總線(xiàn)，主要用于各種過(guò)程檢測及控制。CAN最初是由德國B(niǎo)OSCH公司為汽車(chē)監測和控制而設計的，目前CAN已逐步應用到其它工業(yè)控制中，現已成為ISO-11898國際標準。 1 LPC2378的CAN總線(xiàn)控制器說(shuō)明 LPC2378是NXP公司推出的ARM7微控制器，它包含有2路獨立的CAN模塊，其CAN控制器的特點(diǎn)是：兼容CAN規范2．0B，多主機結構，帶有無(wú)破壞性的位仲裁，由報文標識符(1l位或29位)確定總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)優(yōu)先級，可編程的傳輸速率(高達1Mb／s)，多播和廣播報文功能，數據長(cháng)度從0到8字節，強大的錯誤處理能力，非歸零(NRZ)編碼／譯碼，帶有位填充。 每個(gè)CAN總線(xiàn)控制器包括：APB總線(xiàn)接口、驗收濾波器接口、向量中斷控制器接口、通用狀態(tài)寄存器接口，這些接口連接芯片內部；還包括接口管理單元、3個(gè)發(fā)送緩沖區、2個(gè)接收緩沖器、錯誤管理邏輯單元、位時(shí)序邏輯、位流處理。芯片外部外接CAN總線(xiàn)收發(fā)器。CAN總線(xiàn)控制器控制著(zhù)數據的發(fā)送和接收。 CAN總線(xiàn)發(fā)送數據的過(guò)程為：CPU通過(guò)內部總線(xiàn)向CAN控制器的發(fā)送寄存器里填寫(xiě)需要發(fā)的數據，然后啟動(dòng)CAN控制器的發(fā)送使能，發(fā)送的數據分別經(jīng)過(guò)位流管理器(變成在總線(xiàn)上發(fā)送的二進(jìn)制碼)、錯誤管理邏輯(負責檢測總線(xiàn)狀態(tài)及發(fā)送是否出現錯誤)及位時(shí)序邏輯(管理數據在總線(xiàn)上的發(fā)送時(shí)序)、CAN收發(fā)器(負責把位流數據轉換成CAN總線(xiàn)夠傳輸的差分電平)，這樣就完成了一幀CAN數據的發(fā)送。 CAN總線(xiàn)的接收與CAN數據的發(fā)送是一個(gè)相反的過(guò)程，當CAN收發(fā)器檢測到CAN總線(xiàn)上有數據時(shí)，CAN收發(fā)器把CAN總線(xiàn)上的差分信號轉換成位流數據，經(jīng)過(guò)錯誤管理器及位時(shí)序邏輯單元對位數據流和時(shí)序進(jìn)行檢查，再經(jīng)過(guò)位流管理器把位流數據轉換成字節數據并存放到接收緩沖器中，當一幀數據接收完了之后則由接收緩沖器產(chǎn)生數據接收中斷(通知CPU已經(jīng)接收到一幀新數據)，并將產(chǎn)生的各種狀態(tài)通過(guò)狀態(tài)寄存器的值來(lái)表示。 2 系統軟件設計 本文所述系統實(shí)現的功能為：LPC2378的兩個(gè)CAN控制模塊各作為獨立的CAN總線(xiàn)節點(diǎn)，實(shí)現它們之間的通信。為構建一個(gè)完整的CAN總線(xiàn)仿真環(huán)境，軟件設計所實(shí)現的功能為：仿真一A／D轉換通道，A／D轉換后的數值傳給CAN模塊2，CAN模塊l接收來(lái)自CAN模塊2的數據。數據傳送通道為A／D轉換→CAN2→CANl。 2．1 定義一幀CAN數據的格式 2．2 初始化CAN控制器 2．3 中斷服務(wù)程序 每當發(fā)送完一幀數據，或接收到一幀數據時(shí)都觸發(fā)中斷。 2．4 主程序流程圖 3 仿真結果 編譯并運行程序，打開(kāi)CAN總線(xiàn)的Communication菜單項，可以看到圖3所示的仿真結果。其中Number表示CAN消息的序號；States表示CAN消息的時(shí)間戳，它們是使用CPU狀態(tài)標記的；#表示是哪一個(gè)CAN模塊；ID表示CAN消息的標識，在發(fā)送或接收時(shí)使用；Dir表示CAN消息的傳送方向；Xmit表示CAN控制器發(fā)送消息；Rec表示CAN控制器接受消息；Len表示一幀中數據場(chǎng)長(cháng)度；data表示所傳送的具體數據場(chǎng)。 從仿真結果中可以看出，CAN模塊2發(fā)送數據(Xmit)，CAN模塊1接收數據(Rec)，數據場(chǎng)長(cháng)度3個(gè)字節，達到了預期的仿真效果。 4 結束語(yǔ) RealView MDK具有強大的仿真功能，不僅能仿真CAN總線(xiàn)，還能仿真GPIO、I2C、SPI、A／D、D／A轉換等。在嵌入式系統的前期開(kāi)發(fā)中，我們可以利用其仿真功能，不受硬件和地點(diǎn)的限制，使硬件和軟件的開(kāi)發(fā)同步進(jìn)行，有效縮短產(chǎn)品的設計開(kāi)發(fā)周期。 |
