【正文】 格式：具有 11 位標(biāo)識(shí)符； 圖 11 位標(biāo)識(shí)符標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù) 幀 (2) 擴(kuò)展幀格式：具有 29 位標(biāo)識(shí)符 ； 圖 29 位標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展數(shù)據(jù) 幀 (3) 標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程幀幀格式； 圖 標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程幀幀格式 (4) 擴(kuò)展遠(yuǎn)程幀幀格式； 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 圖 擴(kuò)展遠(yuǎn)程幀幀格式 (5) 錯(cuò)誤幀 幀格式 ； 圖 錯(cuò)誤幀幀格式 (6) 過(guò)載幀幀格式。標(biāo)識(shí)符過(guò)濾即只接收符合一定條件的信息，對(duì)不符合條件的 CAN 幀只給出應(yīng)答信號(hào)。 本次設(shè)計(jì)，監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采用了 SJA1000CAN 控制器，下面以 SJA1000CAN 控制機(jī)為例子來(lái)說(shuō)明標(biāo)識(shí)符過(guò)濾的原理及應(yīng)用。這 8 個(gè)寄存器在 SJA1000的復(fù)位模式下可由主控制器設(shè)置。 濾波的一般規(guī)則是：每一位驗(yàn)收屏蔽分別對(duì)應(yīng)每一位驗(yàn)收代碼，當(dāng)該位驗(yàn)收屏蔽位為 1的時(shí)候（即設(shè)為無(wú)關(guān)），接收的相應(yīng)幀 ID 位無(wú)論是否和相應(yīng)的驗(yàn)收代碼位相同均會(huì)表示為接收；但是當(dāng)驗(yàn)收屏蔽位為 0 的時(shí)候（即設(shè)為相關(guān)），只有相應(yīng)的幀 ID 和相應(yīng)的驗(yàn)收代碼位值相同的情況才會(huì)表示為接收。 濾波的方式上又分 “單濾波 ”和 “雙濾波 ”兩種，兩種不同的過(guò)濾模式由模式寄存器中的AFM（ ）位選擇，當(dāng) AFM 位是 1 為單濾波器模式，反之為雙濾波器模式 。濾波器字節(jié)和報(bào)文字節(jié)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系取決于當(dāng)前接收幀的格式。 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)幀， 11 位標(biāo)識(shí)符、 RTR 位、數(shù)據(jù)場(chǎng)前兩個(gè)字節(jié)參與濾波。 對(duì)與參與濾波的數(shù)據(jù)，所有 AMR 為 0 的位所對(duì)應(yīng)的 ACR 位和參與濾波數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)位必須相同才算驗(yàn)收通過(guò)． 圖 標(biāo)準(zhǔn)幀單濾波 ? 接收 CAN 擴(kuò)展幀時(shí)單濾波器配置如 圖 所示。 對(duì)與參與濾波的數(shù)據(jù)，所有 AMR 為０的位所對(duì)應(yīng)的 ACR 位和參與濾波數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)位必須相同才算驗(yàn)收 通過(guò) 。濾波器字節(jié)和信息字節(jié)之間的位對(duì)應(yīng)關(guān)系取決與當(dāng)前接收的幀格式。 圖 標(biāo)準(zhǔn) 幀雙濾波 ? 接收 CAN 擴(kuò)展幀時(shí)雙濾波器配置如所示。濾波器 1 和濾波器 2 的具體比較規(guī)則與單濾波相同 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 圖 擴(kuò)展幀雙濾波 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 7. 系統(tǒng)軟件架構(gòu) μC/OSII 操作系統(tǒng) 在早期應(yīng)用階段，嵌入式系統(tǒng)都是由設(shè)計(jì)者直接設(shè)計(jì)外圍電路和編寫應(yīng)用程 序，許多是用匯編語(yǔ)言編寫的，并且只能用于特定的微處理器。使用前后臺(tái)的方式編寫應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)的功能比較簡(jiǎn)單，不適合用作大型的工程項(xiàng)目，再而嵌入式系統(tǒng)絕大部分都具有實(shí)時(shí)性的要求，這一點(diǎn)采用前后臺(tái)方式編寫的應(yīng)用程序較難辦到。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有以下優(yōu)良的特點(diǎn)： (1) 執(zhí)行時(shí)間的可確定性。根據(jù)實(shí)時(shí)性的不同還可以將其分為軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)和硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)自己設(shè)計(jì)的需要對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪。多個(gè)任務(wù)共同分享硬件系統(tǒng)資源，每個(gè)任務(wù)之間彼此獨(dú)立，且根據(jù)任務(wù)的重要性不同給不同的任務(wù)分配不同的優(yōu)先級(jí)。很多實(shí)時(shí)系統(tǒng)是用在十分重要的工業(yè)控制過(guò)程中，設(shè)置是航空、航天項(xiàng)目中，關(guān)系到生命財(cái)產(chǎn)的安全。 μC/OSII 是一個(gè)源碼公開(kāi)、可移植、可固化、可裁剪、占先式的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。 μC/OSII 的體系結(jié)構(gòu)如 圖 所示： 圖 μ C/OSII 體系結(jié)構(gòu) 從 μC/OSII 體系結(jié)構(gòu)來(lái)看，整個(gè)操作系統(tǒng)層次分明，直接 與硬件有關(guān)的底層函數(shù)已經(jīng)被壓縮到了最小。 μC/OSII 采用了占先式的調(diào)度算法，優(yōu)先級(jí)越高就越容易獲得 CPU 的使用權(quán)。 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 圖 任務(wù)狀態(tài) M22A series EV Board工業(yè)控制板配合 μC/OSII實(shí)時(shí) 操作系統(tǒng) 在降低應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的難度的同時(shí)也保證了系 統(tǒng)的穩(wěn)定，提升了系統(tǒng)的性能。 由于 μC/OSII 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是基于占先式的任務(wù)調(diào)度，所以要使整個(gè)系統(tǒng)中任務(wù)的 執(zhí)行滿足實(shí)時(shí)性的要求，那么在任務(wù)優(yōu)先級(jí)的安排上就有了一定的原則： 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 中斷關(guān)聯(lián)性。以便及時(shí)處理異步事件，提高系統(tǒng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性； (1) 緊迫性。 越關(guān)鍵的任務(wù)優(yōu)先級(jí)應(yīng)該越高，以保證任務(wù)被 CPU 執(zhí)行的機(jī)會(huì)； (3) 頻繁性。故此類的任務(wù)應(yīng)該安排在優(yōu)先級(jí)越高的地方； (4) 快 捷性。信息傳遞上游的任務(wù)高于下游任務(wù)的優(yōu)先級(jí) 。主要任務(wù)的關(guān)聯(lián)如 圖 所示： 圖 系統(tǒng)主要任務(wù)關(guān)聯(lián) 根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級(jí)安排的原則 和系統(tǒng)任務(wù)的關(guān)聯(lián)，本次設(shè)計(jì)任務(wù)中任務(wù)優(yōu)先級(jí)的安排： (1) 最高優(yōu)先級(jí) 的主機(jī)對(duì)從機(jī)的 節(jié)點(diǎn)輪詢 任務(wù)。 (2) 次優(yōu)先級(jí)的主機(jī)對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的讀取和存儲(chǔ)任務(wù)。 (3) 人機(jī)界面管理任務(wù)。所以優(yōu)先級(jí)略低。 (2) 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)讀??； 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 這一任務(wù)主要完成對(duì)從站節(jié)點(diǎn)上傳的瓦斯?jié)舛鹊葦?shù)據(jù)的讀取并將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便能夠直 觀的顯示出當(dāng)前濃度所對(duì)應(yīng)的電壓值，同時(shí)也可以進(jìn)行進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)丟失或者加入，本任務(wù)會(huì)自動(dòng)識(shí)別。任務(wù)流程如 圖 所示： 圖 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)接收任務(wù)流程 (3) 數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)； 該任務(wù)還將接收到的數(shù)據(jù)封裝成簡(jiǎn)易數(shù) 據(jù)庫(kù)規(guī)定的格式，然后按照數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)定的時(shí)間格式進(jìn)行分類存儲(chǔ)，以便查詢。該任務(wù)的流程如 圖 所示： 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 圖 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)流程 (4) 人機(jī)界面的管理。整個(gè)任務(wù)又可以分為兩個(gè)小的部分，顯示刷新部分和鍵盤管理部分，詳細(xì)情況如 圖 所示： 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 圖 人機(jī)界面管理任務(wù) 顯示管理部分，分為靜態(tài)區(qū)域和動(dòng)態(tài)區(qū)域。只有在進(jìn)行功能切換的時(shí)候才有可能改變主背景圖。動(dòng)態(tài)區(qū)域刷新耗費(fèi) CPU 時(shí)間比較多，所有整個(gè)界面中，動(dòng)態(tài)區(qū)域占的面積比較的少。功能鍵是進(jìn)入系統(tǒng)某項(xiàng)功能的識(shí)別。而不需要多次的讀入該類鍵的鍵值。較之，功能鍵，數(shù)值鍵耗費(fèi)更多的 CPU 時(shí)間。其他的功能服務(wù)函數(shù)都獨(dú)立了出來(lái)，需要時(shí)才調(diào)用，這樣可以減輕人機(jī)界面任務(wù)的負(fù)擔(dān)。 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 8. 結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)過(guò)三個(gè) 多 月的努力，我終于設(shè)計(jì)出了一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)字存儲(chǔ)示波器。由于數(shù)字存儲(chǔ)示波器方面的資料現(xiàn)在還很少，因此從查資料到實(shí)際動(dòng)手做花費(fèi)了很長(zhǎng)的時(shí)間。 本論文主要介紹了本設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、信號(hào)調(diào)理部分和數(shù)據(jù)采集部分，基本上是硬件的設(shè)計(jì)。之所以選擇更多地介紹硬件而不是軟件，是因?yàn)槲矣X(jué)得我在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，硬件的收獲是最大的。然而，我所完成的僅僅是實(shí)驗(yàn)室階段很小的一部分，數(shù)字存儲(chǔ)示波器的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的提高、諸多功能的完善還需要進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)。 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 參考文獻(xiàn) [1] 范新宇． 100MHz 數(shù)字存儲(chǔ)示波表樣機(jī)的研究與試制： [碩士學(xué)位論文 ]．四川：電子科技大學(xué)， 2020． [2] 周立功，張華． 深入淺出 ARM7—— LPC213x/214x（上冊(cè)） [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020． [3] 周立功公司 ． ARM 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程（第二版） [M]． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020． [4] 周立功公司 ． ARM 嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教程（三） [M]． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2020． [5] 周立功公司 ． ARM 嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教程（三） 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn) [M]． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020． [6] Jean J． Labrosse[美 ]． 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系統(tǒng)初始化代碼 *******************************************/ TargetInit ()。 /* 管腳初始化 */ OSStatInit()。 /* 文件系統(tǒng)初始化 */ do { OSAddFileDriver(GetLFFSCommand(), Get256MDriverInfo())。 FOB_ACTIVE = 1。 /* 初始化 I2C 如果不成功死機(jī) */ if (Err == OPERATE_FAIL) { I2CHandle = 1。 }else { I2CHandle = 1。StartAddr, ONE_BYTE_SADDR, Task0Buf, 4)。 if(Err==I2C_READ_END || Err==I2C_IDLE) { break。 } GetFrq = Task0Buf[0]。 /* 恢復(fù)濃度值 */ JunNum = Task0Buf[3]。 /* 初始化 UART0 */ SetISRFuction(UART0_IRQ_CHN,7,(void*)UART0_ISR)。 CANInit(CAN1, pucCanArg, NULL)。 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)輪詢?nèi)蝿?wù)： 成都信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 while (1) { /* 節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)輪詢?nèi)蝿?wù) */ iCAN_Master_Pool(piCANMaster)。 } 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)掃描任務(wù)： char StatTab[64]。 uint8 err。 uint8 data[16] = {0}。 uint8 line, row。 JunCnt = 0。 while (1) { OSSemPend(StChgTblSem, 0, amp。 /* 等待本次節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)讀取完成 */ RdJunHandle = 1。 JunCnt 64。 if (Err == 0) { /* 該節(jié)點(diǎn)不存在 */ StatTab[JunCnt] = 0。 } row = (JunCnt / 10) + 11。 if (CurScreen == 1) { /* 判定是主界面則刷新 */ if (StatTab[JunCnt] == 1) { Print