基子CAN_BUS的控制器调试系统的设计

命令数据指出对下传参数的操作，Oxx7+0x44表示对某一参数的修改生效，如：0x17+0x44使能C1，0x27+0x44使能C2，0x37+0x44使能C3。如果修改的参数不能满足控制要求，调试员希望能恢复原来的运行参数，因此定义0x55为修改参数恢复命令，如：0x17+0x55恢复C1，0x27+0x55恢复C2，0x37+0x55恢复C3。0x66+0x66表示将下传数据写入最后的FLASH参数存储区。命令数据包格式如图4所示。

2.2 上传数据协议

上传数据包的大小也为8个字节，数据包类型分为参数反馈、命令反馈两种，参数反馈用于上传DSP的实际运行控制参数及间隙、电流等状态信息，命令反馈用于对PC机使能、写入、参数恢复等命令的应答。

上传数据依次为控制参数C1、C2、C3、CURRENTl、CURRENT2、CLEARANCE。数据类型标示依次为0x17、0x27、0x37、0x47、0x57、0x67。由于上位机要同时接收多个控制器上传的数据，所以为了正确区分这些参数，需要给上传的数据包加入端口标示，指出数据包来自哪个总线端口。上传的数据包在前面格式的基础上还要加入对应于各控制器的CAN总线端口号。

上传命令是对总线通信出现异常情况的应答，因为控制器随时将控制参数上传，且参数字节数较少，出错的可能性较低，不需配备应答命令；而上传程序的数据量较大，容易出现错误，必须配备应答命令，指示程序写入过程。

因为控制器是周期性地扫描SJAl000的接收缓冲区，当总线连接的节点较多时，数据量较大，难免会发生数据漏收的情况；而且控制器对外部中断的响应也会影响扫描周期，使接收缓冲区中未来得及读取的数据被新数据冲掉。当控制器发现应接收的数据位置与已接收到的数据位置不符时，控制器发差错命令给上位机，指出应接收的数据段号及位置，上位机接收到这一信息后重发相关数据。发送数据包包含CAN端口字节、命令标示、段号、位置号等信息。通信过程中也可能出现发送数据与接收数据不符的情况，因此有必要引入数据校验算法。控制器将接收到的128字节校验后得到的校验值与接收到的校验值作比较，一致后才将数据写入FLASH；否则反馈回校验值错误信息，上位机重发该段数据。发送数据包包含CAN端口字节、命令标示、段号、重发标示(0x88)等信息。

图5

3 通信程序设计流程

3．1 控制器通信流程

控制器的通信部分主要在主程序循环中完成。每次主程序循环中，控制器都向调试系统发送当前C1、C2、C3、CURRENTl、CURRENT2、CLEARANCE等信息；一旦接收到调试系统下传的信息，控制器便分析下传信息的性质，对它们分别进行判别与应答。

图5是控制器的通信流程。控制器上电后，程序从FLASH的参数存储区(最后256个字节)读取控制参数值，存人控制参数缓存中，作为参数初值。同时，控制器通过CAN总线接收上位机下传的控制参数，校验后存入控制参数缓存中。一旦接收到参数使能命令，则将缓存中的数据复制给C1、C2、C3等变量，作为实际的工作参数；调试完毕后，在接收到参数写入命令后，将参数写入FLASH的参数存储区，作为永久工作参数。接收到程序数据包后，控制器首先检验数据的次序，保证接收到的数据按次序排列；接着代入校验算法，将计算得到的校验值和接收的校验值作比较，不一致则给上位机反馈校验值错误命令，要求上位机重发该段程序，否则将数据写入FLASH。图中监控信息的发送周期可根据情况确定。

3．2 上位机通信流程

上位机是调试员与控制系统的接口，它显示控制器的上传参数，将调试员需要修改的控制参数下传。为完成上述功能，调试界面应包括参数显示窗口、参数输入窗口、命令工具条等，必要的话，还应将状态参数以曲线的形式显示出来。调试人员根据状态曲线调整控制参数。

图6是上位机的调试流程，单控制器的总线最短发送周期为5ms，随着总线通信量的增加，监控界面的扫描周期也应相应延长。参数显示界面显示的是上位机最新收到的参数，其值总是实时刷新的。发送修改参数时，每次只发送一个参数，上位机需将参数变成不大于4字节的字符型数组才能发送。控制器在收到参数数据包后，也要将数据字节逆序重组，才能得到需要的修改参数。上位机在下载程序的过程中，若在对某段程序多次重复发送后依然收到错误反馈，则显示错误状态，停止数据发送，由调试人员检查线路，重新给出下载命令。

多个控制器控制参数的调试是一个相当繁杂的过程，本文给出了基于CAN总线的调试系统，其设计目的就是简化调试过程，缩短调试时间。应用这套系统，调试人员可以同时动态地调整多个控制器的控制参数，通过反馈的控制器状态判断参数优劣，达到快速寻找最优控制参数的目的，是调试过程中的一条有效辅助手段。