基于ARM的橡塑机械双层网络监控器设计
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2．2 以太网扩展
以太网和CAN现场总线的集合，大大加速了工业控制集成化、信息化的进度。采用了CS8900A芯片以完成以太网扩展。其主要包括802．3介质访问控制块，支持全双工操作，完全依照IEEE 802．3以太网标准(ISO／IEC8802-3，1993)，负责处理有关以太网数据帧的发送和接收。
在硬件连接上，通过外部中断EINT9来响应通信，通过ADDR24以及其他片选读写信号来控制网卡芯片的工作以及地址空间位置。
在收到由CPU发来的数据报后，CS8900A将开始侦听网络线路。如果线路忙，就等待线路空闲，否则立即发送数据。发送过程中，需要添加以太网帧头，产生CRC校验码，最后将此数据帧发送出去。接收数据时，接收到数据帧后，还需要经过解码、剥除帧头和地址检验等步骤后存于CS8900A片内的缓存区。并还需要通过CRC校验，便会产生外部中断，通知主机收到了数据帧，最后，再根据CPU的指令，将数据传输给CPU。
网络的扩展对于橡塑机械的整体化集成化管理起着极为关键的作用，作为一个高速、开放的通信接口，网络给系统带来了很大的灵活性和可扩展性。同时，在监控系统的调试过程中网络也发挥着不可替代的作用。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/151741.htm
3 软件系统设计
整个监控器的软件设计建立于嵌入式Linux操作系统的基础之上，因此软件设计分为系统软件设计和应用软件设计两大部分。系统软件主要为对应设备的驱动程序设备，CS8900A为常用的典型网络扩展设备，已经有既成的驱动程序；而CAN总线扩展则需要根据应用中所需要的网络协议来自定义实现。应用软件设计部分主要包括CAN服务器端的开发和WEB Server的移植。
3．1 系统软件设计
本设计采用外部中断EINT3连接MCP2510的总中断，配置控制器始终处于唤醒模式，发送器处于正常模式，并使能接收、发送、错误中断，以中断方式处理CAN总线数据收发。具体流程如图3所示。
对中断的处理主要包括以下三种模式：
(1)发送处理。在满足下述两种条件时会启动发送处理：其一发送中断响应中，如果当前有发送任务，通过发送缓冲区记录标志确定空的发生缓冲区并向其中填发送帧，然后启动发送；其二在接收中断响应中，在接收处理完后如果有发送任务且有发送缓冲区空闲，同样会处理发送任务。采用两种发送处理方式可充分利用MCP2510的多个发送、接收缓冲区，以提高通信效率。
(2)接收处理。首先需根据ICOD的值来确定当前准备好数据的接收缓冲区。接收帧处理过程中首先读取帧的ID值，确定当前帧的数据是哪个节点发送来的，并据此把帧中数据字段的数据存放在相应的位置。
(3)错误处理。由于引起错误处理的原因很多，在产生错误中断之后，需访问错误标志寄存器确定具体错误类型，并据此做相应的处理。
最后在所有的处理中都需更新发送缓冲区使用记录，以便于发送和接收中断响应中据此判断发送缓冲区的使用情况，从而确定当前是否可以做发送处理。
3．2 应用软件设计
3．2．1 CAN服务器端设计
CAN服务器端需要完成两大部分的工作。一是和底层控制器交互，二是处理并存储好相应的数据，以提供给人机界面和WEB服务器使用。
CAN总线默认的调度方式为CAMA／CD协议，该协议原理比较简单，技术上易实现，网络中各节点处于平等地位，不需集中控制，不提供优先级控制。但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降，即会永远优先发送优先级高的节点而阻塞优先级低的节点，因此考虑到对该协议进行改进。为了自定义协议，因此我们的CAN数据采用了扩展帧。
针对橡塑机械需要的通信数据类型设计了如下的通信协议。主要具备以下几点特点：
(1)下位机根据仲裁段优先级来确定该段数据的优先级；
(2)优先级的分配由服务器端进行，读取初始化配置文件(包括节点编号和优先级码两个部分)+页面设定；
(3)优先级根据传输数据的截止时间决定(DM)。要求的时间越短，其优先级越高。
(4)通信数据的命令格式如图4所示，其中所有字节均为ASCII字符。
开始位必须放@，以示命令的开始。标题码为命令的代码；用”*”和回车(ASCII码为13)作为命令结束。
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