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

发布于 2012-04-28 10:13:47 浏览：98448 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](https://club.rt-thread.org/ask/question/472.html)

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](/uploads/779_8c94087824bb5908a83caa94f854ad74.rar)

将CanFestival.rar解压到RT-Thread的Components目录下。
![project.rar](/uploads/779_57b1cf8da3c72a82bf461700e9fe60d1.rar)
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](/uploads/779_313849d65fd528c1babd4208cce1f4eb.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！

prife 2012-04-28

这家伙很懒，什么也没写！

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？