基于VC供Labview调用的CAN卡驱动设计

创 新
图 １ 分布式控制系统结构简图
孟 诏： 硕士研究生 基金项目： 北京市科委 ２００５ 年度科技重大项目 （ ＤＯ３０５００１０４０６２１） 和北京市先进制造技术 重点实验室开放基金（ ｋｐ０１００２００２０１）
《Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
图（ａ）
图（ｂ）
图 ２ ＡＰＩ 调用函数顺序流程图
您的论文得到两院院士关注 文章编号：１００８－ ０５７０（２００８）０９－ １－ ０１７７－ ０３
驱动与传动
基于 ＶＣ 供 Ｌａ ｂ ｖｉｅ ｗ 调用的 ＣＡＮ 卡驱动设计
Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ ｏ ｆ ＣＡＮ－ Ｌａ ｂ ｖｉｅ ｗ ｃｏ ｍ ｐ ａ ｔｉｂ ｌｅ ｄ ｒｉｖｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＶＣ
ｅｘｔｅｒｎ ｃｈａｒ＊ Ｒｅｃｅｉｖｅ（ＵＩＮＴ ｐｏｒｔ）； ｅｘｔｅｒｎ＂Ｃ＂＿ｄｅｃｌｓｐｅｃ（ｄｌｌｅｘｐｏｒｔ） ｃｈａｒ＊ ｄｌｌ＿Ｒｅｃｅｉｖｅ（ＵＩＮＴ ｐｏｒｔ） ｛ ｃｈａｒ＊ ｒ； ｒ＝Ｒｅｃｅｉｖｅ（ｐｏｒｔ）； ｒｅｔｕｒｎ ｒ； ｝ 其中 ｐｏｒｔ 为 所打 开 的 ＣＡＮ 卡的 端 口 号， ＣＡＮ＿ＭＳＧ 为 定 义 的 结 构 体 ， 用 于 存 储 报 文 ， 包 括 报 文 ＩＤ，远 程 标 志 位 ｒｔｒ，数 据 长 度以及具体的数据内容， 其定义如下： ｔｙｐｅｄｅｆ ｓｔｒｕｃｔ ｛ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ＩＤ； ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ＬＥＮ； ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｄｕｍｍｙ３２ｂｉｔ； ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ＢＵＦ［８］； ｝ ＣＡＮ＿ＭＳＧ； 最后 ， 当 程序 完 成 生成 ｄｌｌ 文 件 的时 候 ， 往 往会 出 现 这样 的 问题， 程序源文件编译成功但是在进行链接的时候会出现这样 一 个 错 误 ， ｅｒｒｏｒ ＬＮＫ２００１：ｕｎｒｅｓｏｌｖｅｄ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｓｙｍｂｏｌ＿ＣａｎＲｅａｄ－
传输， 在 Ｌａｂｖｉｅｗ 中又将其还原。最后程序以字符串的形式返回 所接收到的报文并将字符串存储到字符串变量 Ｓｔｒｉｎｇ 中。
技 术 创 新
图 ３ 接收程序（ Ｒｅｃｅｉｖｅ．ｄｌｌ） 设计流程图 基于以上框图， Ｒｅｃｅｉｖｅ．ｄｌｌ 的 ＶＣ 源程序如下： ＣＡＮ＿ＭＳＧ＿Ｔ ｍｓｇ； ＤＷＯＲＤ ｃｂＲｅｔｕｒｎｅｄ； ｃｈａｒ＊ Ｒｅｃｅｉｖｅ（ＵＩＮＴ ｐｏｒｔ） ｛ ｃｈａｒ＊ ｓｔｒｉｎｇ＝ｎｅｗ ｃｈａｒ； ＣＡＮＥｎａｂｌｅＥｖｅｎｔ（ｐｏｒｔ，ｔｒｕｅ）； ＣＡＮＥｎａｂｌｅＲｘＩｎｔ（ｐｏｒｔ）； ＣＡＮＲｅａｄＦｉｌｅ（ｐｏｒｔ，１，＆ｍｓｇ，＆ｃｂＲｅｔｕｒｎｅｄ）； ｉｆ（ｃｂＲｅｔｕｒｎｅｄ） ｛ …… ｆｏｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｉ＝０；ｉ＜ｍｓｇ．Ｌｅｎ；ｉ＋＋） ｓｔｒｉｎｇ［ｉ］＝ Ｍｓｇ．ｄａｔａ［ｉ］； ｝ Ｒｅｔｕｒｎ ｓｔｒｉｎｇ； ｝
（ ２） 报 文 发 送 模 块 ： 报 文 发 送 模 块 以 远 程 标 志 位 ｒｔｒ ，报 文 ＩＤ ，数 据 字 节 长 度 ｄｌｅｎ 以 及 ８ 位 数 据 作 为 输 入 参 量 ， 首 先 判 断 通 讯 格式 为 Ｃａｎ２．０Ａ 还 是 Ｃａｎ２．０Ｂ， 根 据 具 体的 规 范 来 确 定 参 数 ， 在 给 远 程 标 志 位 ， 报 文 ＩＤ 赋 值 之 后 ， 需 要 将 ８ 个 数 据 字 节 整 合 成 一 维 数 组 的 形 式 作 为 发 送 模 块 的 一 个 参 数 。发 送 模 块 需 要调用 Ｓｅｎｄ．ｄｌｌ， 其 Ｌａｂｖｉｅｗ 的后框图如图 ４ 所示。
Ｆｉｌｅ， 这是因为 ｃａｎｂｕｓ２．０．ｈ 里面仅有对函数的声明 ， 而 所创 建 的 工程 并 不 知道 ＣａｎＲｅａｄＦｉｌｅ 函 数 的具 体 代 码在 哪 里 ， 所以 导 致 了链接错误， 要解决这个问题， 需要导入库文件， 先将库文件拷 入当前文件夹里， 然后添加到工程里就可以了。
３ ＣＡＮ 通 讯 卡 Ｌａｂｖｉｅｗ 驱 动 程 序 接 口设计
中的 Ｍｓｇ．ｄａｔａ［ｉ］。一位做为标识位， 以此来判断该数据位是否为
０。另外， 在 ＣａｎＢｕｓ２．０Ａ 中规定 ＩＤ 为 １１ 位， 但是字符串中的每
一个字符仅有 ８ 位， 因此应该将 ＩＤ 分为两个字符来存储， 分别
邮局订阅号： ８２－９４６ ３６０ 元 ／ 年 － １７７ －
驱动与传动
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 测 控 自 动 化 ）２００８ 年 第 ２４ 卷 第 ９－１ 期
中图分类号： ＴＰ２７３
文献标识码： Ａ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： ＣＡＮ ｃａｒｄ ＰＣＩ－ １６８０ ｄｏｅｓｎ’ｔ ｐｒｏｖｉｄｅ Ｌａｂｖｉｅｗ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｄｒｉｖｅｒ， ｓｏ ｉｔ’ｓ ｉｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｔｏ ｉｎｔｅｇｒａｔｅ ＣＡＮ ｂｕｓ ｉｎｔｏ Ｌａｂｖｉｅｗ ｐｒｏｄｕｃｔ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ，ＰＣＩ－ １６８０ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｄｒｉｖｅｒ ｉｓ ｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｉｎｔｏ Ｌａｂｖｉｅｗ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｄｒｉｖｅｒ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＶＣ ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅ ｉｔ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｔｏ ｂｕｉｌｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｌａｂｖｉｅｗ ａｎｄ ＣＡＮ－ ＢＵＳ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｌａｂｖｉｅｗ； ＰＣＩ－ １６８０； ＣＡＮ－ Ｂｕｓ； Ｄｒ ｉｖｅｒ
can总线是目前比较流行的一种总线它是工业过程控制系统由集散型控制系统向全数字的现场总线控制系统发展的产物广泛的应用于汽车工业过程控制纺织工业机器人数控设备医疗器械智能建筑等领域因此实现labview与can接口卡的连接并通过can总线实现对现场设备的实时监控能够更好的发挥二者的优势从而提高工业现场控制系统的实时性和准确性
４ 程序调试
（ １） 调பைடு நூலகம்环境
－ １７８ － ３６０元 ／ 年 邮局订阅号： ８２－９４６
《现场总线技术应用 ２００ 例》
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驱动与传动
基 于 ＣＡＮ 总 线 与 Ｌａｂｖｉｅｗ 的 测 控 系 统 调 试 平 台 如 图 ６ 所 示， 工控机作为监控机是整个系统的核心部分， 运 行 Ｌａｂｖｉｅｗ 程 序 监 控 从 站 节 点 的 状 态 。ＰＣ－ ＣＡＮ 适 配 卡 （ ＰＣＩ－ １６８０） 完 成 由 ＣＡＮ 总 线 到 监 控 机 的 数 据 协 议 转 换 ， 智 能 节 点 由 微 处 理 器 （ Ｐ８７Ｃ５９１） ，ＣＡＮ 总 线 收 发 器 （ ＰＣＡ８２Ｃ２５０） ， 接 口 电 路 以 及 外 围 设 备组 成 ， 本 文在 ＰＣ 机 中 运行 ＷＡＶＥ 软 件 对 智 能 节 点 进 行 实 时调试， 向 ＣＡＮ 总线 发 送 报文 ， 同 时 观察 接 收 到的 来 自 ＣＡＮ 总线的数据。
完整报文后， 该位自动置 １。需要注意的是在数据传输过程中，
当所传输的 ８ 位数据字节 ｄａｔａ０－ ｄａｔａ７ 中有一个值为 ０ 时， 其后
面的 数 值都 无 法 显示 ， 这 是 由于 ＶＣ 与 Ｌａｂｖｉｅｗ 对 字符 串 表 示
方式的不同所造成的， 为了解决这个问题， 每一个数据用字符
串里的两个位来表示， 一个用于存储原始数据， 也就是流程图
便 。 本 文 应 用 ＶＣ 将 ＰＣＩ－ １６８０ 的 原 始 驱 动 程 序 封 装 成 Ｌａｂｖｉｅｗ 兼 容 的 驱 动 程 序 ， 并 在 Ｌａｂｖｉｅｗ 中 实 现 对 它 的 调 用 ， 建 立 了 基
于 虚 拟 仪 器 与 ＣＡＮ 总 线 的 分 布 式 监 控 系 统 。
关键词： Ｌａｂｖｉｅｗ； ＰＣＩ－ １６８０； ＣＡＮ 总线； 驱动程序
图 ４ Ｌａｂｖｉｅｗ 调用 Ｓｅｎｄ．ｄｌｌ 程序框图
图 ５ Ｌａｂｖｉｅｗ 调用 ｒｅｃｅｉｖｅ．ｄｌｌ 程序框图 （ ３） 接收模块： 接收模块则以所选择的 接 收端 口 作 为输 入 参 量， 在 接 收 缓 冲 区 接 收 到 完 整 报 文 之 后 ， 接 收 模 块 调 用 ｒｅ－ ｃｅｉｖｅ．ｄｌｌ， 并 将 报 文 以 字 符 串 的 形 式 返 回 ， 因 此 需 要 对 字 符 串 进 行 处 理 以 确 定 接 收 到 的 ＩＤ、ｒｔｒ 以 及 ８ 位 数 据 字 节 等 ， 其 Ｌａｂ－ ｖｉｅｗ 的后框图如图 ５ 所示。 （ ４） 关 闭 端 口 模 块 ： 关 闭 模 块 调 用 ｃｌｏｓｅ．ｄｌｌ， 进 行 关 闭 端 口 的操作， 如果关闭端口失败， 将会影响下一次程序的运行。
（北京工业大学） 孟 诏 杨 建 武 孙 树 文
ＭＥＮＧ Ｚｈａｏ ＹＡＮＧ Ｊ ｉａｎ－ｗｕ Ｓ ＵＮ Ｓ ｈｕ－ｗｅｎ
摘要： ＣＡＮ 通 信 接 口 卡 ＰＣＩ－ １６８０ 没 有 提 供 Ｌａｂｖｉｅｗ 可 直 接 调 用 的 驱 动 程 序 ， 这 给 虚 拟 仪 器 与 现 场 总 线 的 结 合 开 发 带 来 了 不
技
１ 引言
２ ＰＣＩ－ １６８０ 通讯卡驱 动程序的 封装 术
ＬａｂＶｉｅｗ 是虚拟仪器概念的首创 者， 是美 国 Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｕ－ ｍｅｎｔｓ 公 司推 出 的 一个 图 形 化软 件 开 发环 境，近 几年 来 ， Ｌａｂｖｉｅｗ 以其在测控领域的独特优势而被广泛应用， 但是由于很多设备 并 没 有 提供 相 应 Ｌａｂｖｉｅｗ 驱动 程 序 ， 因此 许 多 单 位 只 能 购 买 ＮＩ 公司所生产硬件设备， 由于成本的因素限制了 Ｌａｂｖｉｅｗ 的 推 广 。 ＣＡＮ 总线是目前比较流行的一种总线 ， 它 是 工业 过 程 控制 系 统 由集散型控制系统向全数字的现场总线控制系统发展的产物， 广 泛 的 应 用 于 汽 车 工 业 、过 程 控 制 、纺 织 工 业 ， 机 器 人 、数 控 设 备、医疗器械、智能建筑等领域， 因此 实现 Ｌａｂｖｉｅｗ 与 ＣＡＮ 接 口 卡 的 连 接并 通 过 ＣＡＮ 总线 实 现 对现 场 设 备 的 实 时 监 控 ， 能 够 更好的发挥二者的优势， 从而提高工业现场控制系统的实时性 和 准 确 性 。 基 于 上 述 原 因 本 文 主 要 应 用 ＶＣ 开 发 出 供 Ｌａｂｖｉｅｗ 调用的动态链接库文件 ， 以驱 动 ＣＡＮ 卡 ＰＣＩ－ １６８０， 从而 实 现 了 ＰＣ 机与 ＣＡＮ 总线之间的数据传输， 然后通过 ＣＡＮ 总线连接上 位机和下位机从站， 实现了 Ｌａｂｖｉｅｗ 对来自下位机 的 数 据的 接 收 与处 理 并 以此 为 基 础建 立 了 基于 虚 拟 仪 器 与 ＣＡＮ 总 线 的 分 布式监控系统， 整体结构如图 １ 所示。
驱 动 程 序 编 译 成 功 后 ， 生 成 ｄｌｌ 文 件 ， 就 可 以 利 用 Ｌａｂｖｉｅｗ 中 自 带 的 子 程 序 ｃａｌｌ ｌｉｂｒａｒｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｎｏｄｅ．ｖｉ 进 行 调 用， 其 中 对 ＣＡＮ 卡的调用以及随后的数据通讯主要分为以下四个步骤：
（ １） ＣＡＮ 卡初 始 化模 块 ： 这 一模 块 主 要是 对 ＣＡＮ 卡 硬 件 进 行 初 始 化 ， 设 置 通 讯 参 数 ， 然 后 打 开 所 选 择 的 端 口 。 将 Ｐｏｒｔ、 ＤｅｖｉｃｅＮｕｍ、ＢＴＲ０、ＢＴＲ１ 做 为 输 入 参 数 ， 其 中 ， Ｐｏｒｔ 是 所 打 开 ＣＡＮ 卡 的 端 口 号 ， ＤｅｖｉｃｅＮｕｍ 是 所 选 设 备 编 号 ， ＰＣＩ－ １６８０ 的 波 特率是由 ＢＴＲ０ 和 ＢＴＲ１ 两 个参 数 确 定的 。打 开 端口 需 要 调用 编制好的动态链接库文件 ｏｐｅｎ．ｄｌｌ。
下面以数据接收程序的封装为例， 介绍一下动态链接库文
件 Ｒｅｃｅｉｖｅ．ｄｌｌ 的编写步骤， 具体程序流程图 ３ 所示， 其中 Ｃａ－
ｎＥｎａｂｌｅＥｖｅｎｔ、ＣａｎＥｎａｂｌｅＲｘｉｎｔ、ＣａｎＲｅａｄＦｉｌｅ 均 为 所 调 用 的 ＰＣＩ－
１６８０ 原 始 函 数 ， ｃｂｒｅｔｕｒｎｅｄ 为 ＣａｎＲｅａｄＦｉｌｅ 中 的 标 志 位 ， 当 收 到
动 态 链 接 库 （Ｄｙｎａｍｉｃ Ｌｉｎｋ Ｌｉｂｒａｒｙ， ＤＬＬ）技 术 是 基 于 Ｗｉｎ－ ｄｏｗｓ 程序设计的一个非常重要的组成部分。动态链接库（ ＤＬＬ） 封装 了 共享 资 源 和代 码 ， 在 开发 以 Ｗｉｎｄｏｗｓ 为 平台 的 应 用程 序 时 ， 使 用 ＤＬＬ 技 术 可 大 大 节 约 内 存 。 动 态 链 接 库 技 术 在 实 现 ＬａｂＶＩＥＷ 与 ＣＡＮ 接 口 卡 ＰＣＩ－ １６８０ 通 信 的 过 程 中 发 挥 了 重 要 作 用 。 ＰＣＩ － １６８０ 驱 动 程 序 中 的 所 用 到 的 主 要 函 数 大 多 在 ＣＡＮｂｕｓ２．０．ｈ 里 进行 了 声 明， 在 原 驱 动程 序 中 ＡＰＩ 调 用 函 数 顺 序如图 ２ 所示（ 以 ＣＡＮ２．０Ａ 为例） ， 其中图（ ａ） 为数 据 发 送流 程 ， 图 ２（ｂ）为数据接收流程。