基于μC/OS-II實時系統的CAN總線遠程通信模塊設計
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圖3 基于緩沖隊列的CAN通信過程
在該通信任務中，采用查詢方式發送，中斷方式接收，任何時候只要沒有關中斷，中斷任務的優先級高于其他任何任務。可以說，該任務是“基于中斷響應”的。這樣處理的好處是能夠最大的保證了通信的實時性，同時也使得系統資源的利用率大大提高(相比于收發都采用查詢的方式)。任務間的通信和同步通過郵箱和信號量機制進行。
當用戶應用程序(或任務)要求進行遠程CAN通信的時候，應用程序(或任務)先要獲得BufTxSem并向發送緩沖區BufTx裝入報文，寫入緩沖區結束后釋放信號量BufTxSem，通過郵箱通知CAN通信任務處理報文并完成報文的發送。
當總線發來報文時，接受節點的CAN控制器會產生一個接收中斷，當前運行任務被掛起，CAN通信任務被激活并搶占運行，獲取信號量BufRxSem，然后從總線上讀取報文并寫入緩沖區 ，寫入結束后釋放信號量BufRxSem，并通過郵箱通知相應的用戶應用程序(或任務);應用程序(或任務)通過獲得信號量BufRxSem從緩沖區內讀取相應的報文信息。
(3) μC/OS-II的中斷任務的處理
在μC/OS-II中，中斷服務程序一般用匯編語言來寫。以下是中斷服務程序的示意代碼：
Void UserISR( void ) {
保存全部CPU寄存器;
調用OSIntEnter或OSIntNesting直接加1;
執行用戶代碼做中斷服務;
調用OSIntExit;
恢復所有CPU寄存器;
執行中斷返回指令;
}
μC/OS-II提供了兩個ISR與內核的接口函數：OSIntEnter和OSIntExit。OSIntEnter通知內核中斷服務程序開始運行了，并把一個全局變量OSIntNesting加1。此中斷嵌套計數器可以確保所有中斷處理完成后再作任務調度。另一個接口函數OSIntExit則通知內核，中斷服務已結束。根據相應情況，返回被中斷點(可能是一個任務或者被嵌套的中斷服務程序)或由內核作任務調度。
用戶編寫的ISR必須被安裝到某一位置，以便中斷發生后，CPU根據相應的中斷向量運行準確的服務程序。許多實時操作系統都提供了安裝、卸載中斷服務程序的API接口函數，有些成熟的RTOS甚至對中斷控制器的管理都有相應的API函數。但 μC/OS-II內核沒有提供類似的接口函數，需要用戶在對應的CPU移植中自己實現。在DSP2407中，我們可以在設計中斷向量表的時候把用戶的中斷入口寫好，這樣一旦CAN通信接受中斷發生時，DSP2407就能自動從中斷向量表里讀取相應的程序入口，進而跳轉執行用戶的ISR程序。
結束語
基于RTOS平臺上開發用戶的應用程序，便于在實時操作系統內核下實現多任務處理，可以大大縮短產品開發周期，進一步提高應用程序的可移植性和可維護性。基于本文原理開發的應用于集散式數據采集系統的CAN總線遠程通信構件具有良好的可擴充性和移植性，對各種實際現場情況能夠進行靈活的配置和設定，真正實現了通信模塊驅動程序的封裝。
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