CAN（Controller Area Network）即控制器局域網，由于具有高性能、高可靠性以及簡單的網絡結構，在工業系統中越來越受到人們的重視，并迅速成為了目前國際上應用最廣泛的現場總線之一。

英創提供的EM9000系列ARM9嵌入式主板，包括EM9000、EM9260、EM9360等多種型號，都預裝了正版WinCE操作系統，且帶有標準CAN通訊接口。與板上其他標準通訊接口一樣，英創公司為所有EM9000系列嵌入式主板的CAN接口配置了標準的WinCE流式驅動程序，應用程序可以通過打開文件的進行讀寫的標準方式實現對CAN總線接口的數據通訊。本文側重于介紹CAN通訊接口，下面以EM9000嵌入式主板為例，介紹如何利用英創的ARM9嵌入式主板快速構建雙CAN接口的方案。

硬件組成

英創提供的系列ARM9嵌入式主板，除EM9160嵌入式主板外，所有的ARM9主板上均可直接支持一個CAN接口。ETA701是英創公司提供的基于ISA總線擴展的一個CAN模塊，可以通過ISA總線外接一個ETA701模塊，即可構成一個雙CAN系統。

EM9000嵌入式主板和ETA701模塊提供的CAN均采用了PHILIPS半導體公司的SJA1000T CAN總線控制器，SJA1000是一款獨立的控制器，主要用于汽車和一般工業環境中的控制器局域網絡（CAN）芯片。它是PHILIPS半導體PCA82C200 CAN控制器(BasicCAN)的替代產品，而且它增加了一種新的工作模式(PeliCAN)，這種模式支持具有很多新特性的CAN 2.0B協議。

EM9000嵌入式主板和ETA701模塊的CAN通訊接口可提供高達1Mbps的數據傳輸速率，當采用5Kbps的的數據傳輸速率時其通訊距離最高可達到10KM。硬件的錯誤檢定特性也增強了CAN的抗電磁干擾能力，這給數據的遠程可靠傳輸提供了有利保證。

在EM9000嵌入式主板和ETA701模塊的CAN通訊接口根據用戶的需要分為兩種：一種帶光電隔離，一種不帶光電隔離。帶光電隔離CAN總線通訊模塊的CAN收發器端的所有信號和電源與其它部分完全隔離，可承受至少1Kv(有效值)的電壓沖擊。

CAN接口驅動函數

一、CAN報文的幀格式

在CAN2.0B中存在兩種不同的幀格式，其主要的區別在于標識符的長度，具有11位標識符的幀稱為標準幀，而包括有29位標識符的幀稱為擴展幀。下面分別介紹數據幀的格式。

1、CAN2.0B標準幀

CAN標準幀信息為11個字節，包括兩部分：信息和數據部分。前3個字節為信息部分，如圖所示：

注：

1、字節1為幀信息。D7位表示幀格式，在標準幀中，FF=0；D6位表示幀的類型，RTR=0表示為數據幀，RTR=1表示為遠程幀，在一般的數據通訊中，只使用數據幀；DLC表示數據幀實際的數據長度。

2、字節2、字節3為報文識別碼，11位有效。

3、字節4～字節11為數據幀的實際數據，遠程幀時無效。

2、CAN2.0B擴展幀

CAN標準幀信息為13個字節，包括兩部分：信息和數據部分。前5個字節為信息部分，如圖所示：

注：

1、字節1為幀信息。D7位表示幀格式，在擴展幀中，FF=1；D6位表示幀的類型，RTR=0表示為數據幀，RTR=1表示為遠程幀；DLC表示數據幀實際的數據長度。

2、字節2～字節5為報文識別碼，29位有效。

3、字節6～字節13為數據幀的實際數據，遠程幀時無效。

二、啟動CAN通訊接口

英創公司提供的CAN通訊接口的驅動程序采用的是WinCE下流式驅動程序（Stream Device Driver），并在此驅動程序的基礎上為客戶封裝了一套簡單實用的API函數。各個函數的定義在can_api.h文件下，在該頭文件中對于各個API函數均有相應的中文說明。

作為流式接口函數通常和文件系統的API函數（如CreateFile）緊密匹配的，因此在使用英創提供的CAN接口的API函數時，首先需要調用CreateFile(…)來獲取CAN接口設備的句柄handle，如使用CAN1通訊口，可以調用以下函數：

m_hCAN=CreateFile(_T(“CAN1:”), GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, 0,NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);

對于CAN2通訊接口，只需將其中的名稱換成 _T（“CAN2:”）即可。在創建CAN設備得到有效的handle之后，就可以調用can_api.h中定義的相應函數來啟動CAN設備接口。

BOOL CAN_StartChip (HANDLE hDevice);

至此CAN通訊接口進入工作模式。

三、設置CAN通訊接口參數

在進行CAN數據通訊之前，需要設置和CAN通訊相關的一些參數，包括CAN通訊的波特率設置以及對接收過濾器的設置。

BOOL CAN_SetBaudRate(HANDLE hDevice, BYTE *index);

// 用于設置CAN通訊的波特率，波特率的設置范圍包括：10kbps~1Mbps。具體的定義請參見can_api.h文件中的注釋說明

通過配置接收過濾器，CAN通訊接口可以實現只接收標識符也接收過濾器預設值相一致的報文。接收過濾器由接收碼寄存器ACRn和接收屏蔽碼寄存器AMRn來定義的，還可以選擇兩種不同的過濾器模式，單過濾器模式或者雙過濾器模式。關于ACR、AMR中各位的定義，請參見SJA1000的數據手冊，這里就不再贅述。在英創提供的API函數中，用戶可以調用以下函數來實現接收過濾器的設置：

BOOL CAN_SetGlobalAcceptanceFilter( HANDLE hDevice, BYTE *AcceptanceFilter, BYTE size)

四、CAN通訊接口的數據收發

在英創公司提供的雙CAN方案中，CAN通訊的數據收發均采用的中斷方式，驅動程序中已自動完成了數據的收發，以及內部定義的CAN接收緩沖區和發送緩沖區的管理。對于用戶開發應用程序來說，只需要調用英創公司提供的CAN通訊API函數中的收發函數即可。下圖為CAN驅動程序的數據流和事件的關系圖。

在進行CAN通訊應用程序的開發時，對于CAN通訊數據接收線程可以采用兩種方式：一種可以采用定時查詢，即定時調用函數CAN_GetNextReceivedFrame( …)檢測是否有接收到CAN報文數據；一種可以利用操作系統的消息機制，采用事件響應的方式，一旦硬件接收的數據報文，底層的驅動接收程序會自動讀取報文，同時發送一個接收事件。作為應用程序的接收線程在等待到該事件后，調用CAN_GetNextReceivedFrame（…）即可進行CAN數據報文的讀取。需要注意的是函數CAN_GetNextReceivedFrame每執行一次，只是讀取了一幀CAN數據報文，如果在應用程序中需要將最新的數據全部讀出，只需反復調用該函數，直到該函數的返回值為FALSE。

接收線程部分代碼：

DWORD CEM9000_CAN::ReadThreadFunc( LPVOID lparam )

{

CEM9000_CAN *ceCAN = (CEM9000_CAN*)lparam;

BOOL bResult;

while( 1 )

{

if(WaitForSingleObject(ceCAN->m_hReadCloseEvent,0 )==WAIT_OBJECT_0 )

{

break;

}

// 等待接收事件觸發，使用以下代碼

WaitForSingleObject( ceCAN->m_hRxEvent, INFINITE );

// 若采用定時查詢，則調用Sleep(..)即可，Sleep的時間由應用程序確定

// Sleep( 50 );

ceCAN->m_nRxCounter = 0；

for( ; ; )

{

// 讀取已接收的所有數據幀

bResult=CAN_GetNextReceivedFrame(ceCAN->m_hCAN,

&ceCAN->RxMFrame[ceCAN->m_nRxCounter] );

if( !bResult )

{

break;

}

ceCAN->m_nRxCounter++;

}

if(ceCAN->m_nRxCounter>0 )

{

// 調用回調函數，進行必要的數據處理

ceCAN->OnRead( ceCAN->m_pCANOwner );

}

}

return 0;

}

CAN數據報文的發送比較簡單，應用程序直接調用函數CAN_SendFrame（…）即可。

英創公司針對CAN總線的應用提供圖形化的測試程序，用戶可以直接利用該程序進行CAN接口通訊基本收發測試。EM9000下的測試界面如下圖所示：