菜鸟也出把力 RT-Thread+CanOpen(开源的CanFestival)

发布于 2012-04-28 10:13:47 浏览：99250 订阅该版

现在手头有一个项目，需要驱动一些电机。电机驱动模块外购，支持CanOpen协议(DS301 + DS402)。之前在论坛上搜了一下，发现只有一篇提到。

CanOpen

因为没什么基础，先了解Can总线，再读DS301的DataSheet，又在网上找到了开源的CanOpen协议栈源代码CanFestival学习了一下。

CanFestival算是开源的比较完善的DS301协议栈实现（主站，从站均可以支持），支持Linux，Windows平台，也支持单片机平台，同时也有一些例程提供。了解之后，决定在项目中采用该协议栈。

之前在一个研究性的项目中使用过RT-Thread，手头也有网络收音机的板子（刚好有CAN口）和STM32的评估板（CAN通信至少要两个节点），就尝试CanFestival + STM32 + RT-Thread的结合，

1．先将CanFestival移植到STM32。由于有其他单片机平台的移植例程，移植过程不是很复杂。主要是在具体的硬件平台上实现几个函数：

void setTimer(TIMEVAL value)；
TIMEVAL getElapsedTime(void)；
定时器的设置以及定时器的中断处理函数的实现。

2．加入RT-Thread。其实如果只是完成简单的CanOpen通信，不一定要上OS，在加入RT-Thread之前，用中断 + 主程序的前后台方式也实现了一个测试例程。不过因为项目比较大，后续还有其他的控制要求，也包括人机界面，还是决定加入RT-Thread。

CanFestival在OS上的移植还是比较简单的，也有Windows上的例程提供。和OS有关的，主要包括创建定时器和CanOpen数据包处理两个线程，同时利用了OS提供的互斥量，完成线程间的协调。

3．在RT-Thread + STM32上实现一个Canfestival提供的例程，TestMasterSlave。如果该例程能顺利跑起来的话，说明Canfestival的移植完成，同时对CanFestival的使用和DS301协议也有进一步的了解(例程的测试只是第一步，后续需要利用CanFestival的API接口实现控制功能)。

先将相关代码发上来：
CanFestival.rar

将CanFestival.rar解压到RT-Thread的Components目录下。

将project.rar解压到RT-Thread的bsp/stm32f10x目录下。

用MDK打开。工程中包含两个工程，一个主站，一个从站。分别编译，写入两块开发板（我这边是STM32评估板做Master, 网络收音机板做Slave。主从的区别主要在与CanFestival相关的

Master.c,
Slave.c,
TestMaster.c,
TestSlave.c文件中，
后面两个Test打头的是用Beremiz（CanFestival是它的子项目）生成的数据字典文件；主从与开发板关系不大，只是几个LED的口不同而已，线程的实现都是完全一样的。

PC抓到的Can数据包.JPG

不好意思，有点长。待续…

103 个回答

softwind 2012-04-28

这家伙很懒，什么也没写！

Canfestival的主页
http://www.canfestival.org/
国内关于Can和CanOpen能找到的比较好的网站
http://www.dndev.com/cgi-bin/forum/forums.cgi?forum=2

prife 2012-04-28

这家伙很懒，什么也没写！

好贴！顶！楼主辛苦

softwind 2012-04-28

这家伙很懒，什么也没写！

由于本人还是菜鸟一枚，关于提交的例程，还有几点与RT-Thread或者说与OS的使用相关的基础知识，即是说明，也是问题，还请各位方家指教。
1)CanFestival中有两个与移植相关的关键函数，canDispatch()和TimeDispatch()。这两个操作是互斥的，在一般的OS，例如Windows上是利用Mutex实现的；单片机平台上是利用关中断或者直接利用不能嵌套的同级中断实现。TimeDispatch()对时间的要求相对比较严格，执行的时间也不太长，我直接放在中断中调用；而canDispatch()在线程中调用，相关代码：

void can_recv_thread(void* parameter)
{
    recv_sem = rt_sem_create("recvsem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
    tran_sem = rt_sem_create("transem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);     
    can_slave_init();
    test_slave();
  /* Infinite loop*/
  while(1)
  {
        rt_sem_take(recv_sem, RT_WAITING_FOREVER);
        {
            uint32_t next;
            Message *pmsg;
            next = rx_read;
            pmsg = &rx_msg_buf[next];
        /* Disable the Interrupt sources */
        TIM5->DIER &= (uint16_t)~TIM_IT_CC1;
            canDispatch(&TestSlave_Data, pmsg);
            /* Enable the Interrupt sources */
        TIM5->DIER |= TIM_IT_CC1;
            next++;
            if(next >= RX_BUF_LEN) next = 0;
            rx_read = next;
        }
  }
}

void TIM5_IRQHandler(void)
{
    uint16_t capture = 0;
    if (TIM_GetITStatus(TIM5, TIM_IT_CC1) != RESET)
    {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM5, TIM_IT_CC1);
        last_time_set = TIM_GetCounter(TIM5);
        TimeDispatch();
    }
}

通过关中断实现与TimeDispatch()的互斥。
也可以创建一个单独的定时器线程，等待在信号量上；在定时中断中发送信号量；然后在调用canDispatch()和TimeDispatch()之前加入rt_mutex_take();

2)下面是我不太有把握的地方，请高手不吝赐教

CAN数据包的接收在中断中进行：

void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
{
    {
        Message *pmsg;
        uint32_t i, next;
        CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, &RxMessage);
        next = (rx_save + 1) ;
        if(next >= RX_BUF_LEN) next = 0;
        if(next == rx_read)    return;
        pmsg = &rx_msg_buf[rx_save];
        /**< message's ID */
        pmsg->cob_id = (UNS16)RxMessage.StdId;        
        /**< remote transmission request.(0 if not rtr, 1 if rtr) */
        if(RxMessage.RTR == CAN_RTR_REMOTE)                
            pmsg->rtr = 1;        
        else
            pmsg->rtr = 0;
        /**< message's length (0 to 8) */
      pmsg->len  = (UNS8)RxMessage.DLC;                    
        for(i = 0; i < pmsg->len; i++)
            pmsg->data[i] = RxMessage.Data[i];
        rx_save = next;
        rt_sem_release(recv_sem);
    }
}

接收到的数据包放在一个循环队列中，然后发送信号量到can_recv_thread()线程。这应该算典型的生产者和消费者问题。我看了RT-Thread编程指南的相关章节，对这个问题也有不同的解决方法，既要用到信号量，也有对临界资源的加锁操作。我这里只有一个生产者，一个消费者。生产者负责写入，修改尾指针；消费者读取，修改头指针。在上面的程序中，recv_sem相当于空闲单元的资源计数器，如果头尾指针的读取和写入都是原子操作，那么操作该队列的时候是否可以不加锁？

bernard 2012-04-28

这家伙很懒，什么也没写！

非常好，非常好，大力支持

不知道lz后续时间如何，如果有可能希望能够把这块维护起来。另外关于CanOpen的实现，我得先看看它的许可证协议。

bernard 2012-04-28

这家伙很懒，什么也没写！

许可证协议问题不算太大：


Free software CANopen framework
CanFestival focuses on providing an ANSI-C platform independent CANOpen? stack that can be built as master or slave nodes on PCs, Real-time IPCs, and Microcontrollers.
Runtime code is licensed LGPLv2, whereas accompanying developer tools are licensed GPLv2.
CanFestival was made free in 2001, and grow since thank to user community source code contributions.