基于CAN总线的A320模拟器硬件仿真方案研究

　　4．1 CAN通信协议设计

　　通信协议设计主要包括两部分，确定报文ID和定义报文所含8位数据的每位具体含义。由于报文ID决定其优先级，所以需要根据实际逻辑确定每一报文的优先级，鉴于驾驶舱操作部分部件少于1 000件，所以采用标准格式帧，11位的标识符可以表达211-1等于2 047种报文，满足实际需求。每个报文含有8字节数据，由于上位机负责主要逻辑运算，所以上位机应能根据每一个报文内容精确定位驾驶舱被操作部件，定义其格式如图3所示。

　　协议采用Data0～Data4五个字节承载所有信息，信息内容包括板号(Penal Number)、件号(Component Number)、部件类别(Component Sort)、部件状态值(整数部分和小数部分)和小数标志位(Dot)。经过整合，共有32块面板，所以使用5位二进制表示面板号，板号(PN0～PN4)对应Data3．3～Data3．7；每块面板上的部件数均少于128，跳开关面板上部件最多，为125个，所以采用7位二进制表示件号，件号(CN0～CN6)对应Data4．O～Data4．6；根据部件输出状态将其分为5类，分别是按钮、波段开关、电位器、显示屏和跳开关，所以用3位二进制表示件类别，部件类别(CS0～CS2)对应Data3．O～Data3．2；部件状态值整数部分(Int0～Int15)对应Data1．0～Data1.7和Data2.0～Data2.7，状态值小数部分(Dec0～Dec7)对应Data0.0～Data0．7，小数标志位(Dot)对应data4．7。

　　4．2 通信实现

　　CAN总线节点数据传输的实现主要分为三部分，分别是初始化设置、发送数据和接收数据。初始化CAN控制器的一般步骤如下：

　　(1)将SFRPAGE寄存器设置为CAN0_PAGE；

　　(2)将CAN0CN寄存器中的INIT和CCE位设置为1；

　　(3)设置位定时寄存器和BRP扩展寄存器中的时序参数；

　　(4)初始化每个消息对象或将其MsgVal位设置为无效；

　　(5)将INIT位清零。接收数据有查询和中断两种方式，本文在设计时采用中断方式。接收数据程序流程图如图4所示。

　　当总线上有数据传入时程序进入中断，读取中断寄存器的值，该值对应32个消息对象中的其中一个消息号，将该消息号写入IFx命令请求寄存器，读取IFx报文控制寄存器，查看标志位NewData，值为1表示有新数据，值为0表示没有新数据，读取完当前数据后查看数据块结束标识位Eob，值为1表示数据块结束，当前数据接收完成；值为0，表示数据块没有结束，将消息号增一，继续接收下一个消息对象中的数据，直至接收完成。发送数据时需配置寄存器，设定报文ID，此外还需在将数据写入数据寄存器的时候，先写高位后写低位，即先对CANODATH赋值，再对CANODATL赋值，最后将消息号写入IFx命令请求寄存器即启动数据传送。

　　5 结语

　　实际测试表明，模块间通信稳定，抗干扰性强，且布线简洁。该方案已经应用于机载电子系统故障诊断模拟机，虽然该模拟机是针对A320机型，但是该方案也可扩展应用到其他机型的模拟机，具有广阔的应用前景。