Introduction

Le système comporte les éléments suivants :

• un ensemble “unité centrale” programmable en liaison avec un ordinateur de type PC,
• une source d'énergie (batterie 12V ou alimentation non autonome générant du 12V,
• un certain nombre d'ensembles, chacun pouvant être constitué
  • d'un module d'interface CAN configurable,
  • d'un organe de type capteur, pré – actionneur voire actionneur, compatible avec le module associé,
• câbles de liaison.

Architecture

Remarque :

• Des éléments de simulation d'entrées / sorties (LEDS, boutons poussoirs, commutateurs) ont été intégrés sur les modules et permettent, éventuellement, de s'affranchir des organes réels. Dans ce cas, toutes les fonctions ne sont pas forcément être mise en œuvre.

• Trois modules d'interface différents ont été développés: module 4 sorties de puissance TOR, module 8 entrées TOR et module asservissement (commande moteur en PWM, en bipolaire, entrée codeur 1 voie et 2 entrées fins de course).

Remarque: Dans l'application “Commande d'essuie-glace, réf : CAN01B, on n'utilise pas de module 4 sorties de puissance TOR.

• Dans sa version “VMD” (Véhicule Multiplexé Didactique) les organes reliés aux modules d'interface CAN peuvent être un commodo lumières, un bloc optique avant, un bloc optique arrière, un commodo essuie-glace un moteur d'essuie glace ou de lève vitre, plafonnier, etc.

• L'unité centrale programmable comprend un certain nombre de cartes électroniques reliées entre elle par BUS parallèles :
  • cartes indispensables
    • carte processeur EID210 conçue autour du microprocesseur 32 bits Motorola 68332 (carte spécifique Didalab),
  1. carte industrielle d'interface parallèle / CAN conçue autour du contrôleur CAN “SJA1000”, au format normalisé “PC104” (carte commercialisée par la société ATON SYSTEMES),
  • cartes optionnelles (non utilisée dans l'application Essuie-Glace Réf : CAN01B)
  1. carte clavier 16 touches matricé et afficheur graphique (carte spécifique Didalab),
  2. carte d'interface réseau “Eternet” (carte spécifique Didalab),
  3. toute carte au format PC1014.

Les programmes fournis font appel à des fichiers de définitions:

• CPU_Reg.h définissant les adresses d'accès aux différents registres internes au microcontrôleur 68332 (processeur autour duquel est conçue la carte processeur EID210),
• EID210_Reg.h définissant les adresses d'accès aux différents éléments matériels implantés sur la carte processeur EID210,
• Aton_CAN.h définissant les adresses d'accès aux différents registres du contrôleur CAN SJA1000 implanté sur la carte industrielle “CAN-PC104” fournie par la société “ATON SYSTEMES”,
• Structures_Donnees.h définissant l'ensemble des structures de données utiles à une programmation structurée,
• CAN_VMD.h définissant les éléments de l'application VMD.

Définition des unions et structures particulières (Voir dans fichier CAN_VMD.h)

Les structures définies ci-après ont été définies en conformités aux différents registre du SJA1000 (se référer à la notice technique du SJA1000, pages 39 ; 40 et 41)

L'union tr_info est à associer au registre d'information trame du circuit SJA1000

typedef union
	{
	struct
	 {
	  unsigned char extend:1;  // 1 bit pour définir le bit IDE (mode étendu ou standard)
	  unsigned char rtr:1; 	// 1 bit pour définir le type de trame
	  unsigned char nul:2; 	// 2 bits inutilisés
	  unsigned char dlc:4;	// 4 bits pour définir le DLC (longueur de la trame)
	 } champ;
	unsigned char registre;
	} tr_info;			// taille occupation: 8 bits

L'union ident_standard permet de définir la partie identification en mode standard

typedef union 
{
struct 
	{// Eléments constitutif de l'identificateur dans une trame
	unsigned short ident:11; // les 11 bits d'identification en mode standard
	unsigned short nul:5;   // 5 bits inutilisés
	} identificateur;
struct
	{// Les mêmes éléments mais dans les registres du circuit SJA1000
	unsigned char ident1; // premier registre 8 bits de définition de l'identificateur
	unsigned char ident2; // deuxième registre 8 bits de définition de l'identificateur
	} registre;
unsigned short valeur;	// La taille globale est de 16 bits
} ident_standard;		

Remarque : Cette union permet de définir les mêmes informations mais de trois façons différentes.

L'union ident_extend permet de définir la partie identification en mode étendu

typedef union
{
struct
	{// Eléments constitutif de l'identificateur dans une trame
	unsigned long ident:29; // les 29 bits d'identification en mode étendu
	unsigned long x:3;      // 3 bits inutilisés
	} identificateur;
struct
	{// Les mêmes éléments mais dans les registres du circuit SJA1000
	unsigned char ident1; // premier registre 8 bits de définition de l'identificateur
	unsigned char ident2; // deuxième registre 8 bits de définition de l'identificateur
	unsigned char ident3; // troisième registre 8 bits de définition de l'identificateur
	unsigned char ident4; // quatrième registre 8 bits de définition de l'identificateur
	} registre;
unsigned long valeur; // La taille globale est de 32 bits
} ident_extend;

Remarque : Cette union permet de définir les mêmes informations mais de trois façons différentes.

La structure Trame permet de définir une trame complète

typedef struct
{
tr_info trame_info;		// Taille 8 bits
union
	{
	ident_standard standard;	// Identificateur en mode standard (2*8bits LSB)
	ident_extend   extend; 	// Identificateur en mode étendu (4*8bits)
	} ident;	
unsigned char data[8]; // les 8 octets de données (au maximum)
} Trame;	// Taille globale: 13 octets

Exemple : Définir une trame qui permette d'écrire dans un registre du circuit MCP25050 implanté sur le module 8 entrées Commodo Essuie-Glace.

Dans ce cas, la trame envoyée par le contrôleur CAN (Circuit SJA1000 sur carte CAN_PC104) sera vue par le récepteur (circuit MCP25050 sur module) comme un “Input Message”, avec la fonction “Write register” (voir documentation technique du MPC25025 pages 22). Ce tableau indique que la trame comportera une zone de donnée composée de trois octets (donc DLC =3)

• le premier octet (repéré addr) spécifie l'adresse du registre concerné par l'opération d'écriture
• le deuxième octet (repéré mask) spécifie les bits concernés par l'opération d'écriture
• le troisième octet (repéré value) spécifie la valeur des bits.

Remarques :

1. Rôle de l'octet mask

• Si on met un '1' dans un bit du masque, le bit correspondant du registre sera concerné par l'opération d'écriture. Il prendra la valeur spécifiée dans l'octet “value”.
• Si on met un '0' dans un bit du masque, le bit correspondant du registre ne sera pas concerné par l'opération d'écriture. Il conservera sa valeur et la valeur spécifiée dans l'octet value est sans influence.

2. Détermination de l'adresse

Les adresses des différents registres sont définies dans la table 3 du chapitre 3, aux pages 15 et 16 de la notice technique du circuit MCP25050. Il faut prendre connaissance de la “note 1” qui indique qu'il faut ajouter 1Ch aux adresses indiquées dans le tableau, à l'exception du registre GPDDR (repère 1 en bas de la page 15) Ex: pour écritre dans le registre de sortie GPLAT, l'adresse sera 02h+1Ch = 1Eh

3. Détermination de l'identificateur

Dans l'annexe 1, il est décrit les principes d'identification des différents modules. Des labels sont également définis dans le registre CAN_VMD.h

• Définition d'une variable structurée sous le modèle Trame:

Trame T_IM_Commodo_EG; IM → Input Message Trame destinée au module 8 entrées sur lequel est connecté le commodo Essuie-Glace

Remarque: La variable structurée T_IM_ Commodo_EG comportera 8 octets (1 pour trame_info, 4 pour l’identificateur, 1 pour l’adresse registre, 1 pour le masque et 1 pour la valeur).

• Accès et définition des différents éléments de la variable structurée T_IM_Commodo_EG

  T_IM_Commodo_EG.trame_info.registre=0x00;//On initialise tous les bits du registre à 0
  T_IM_Commodo_EG.trame_info.champ.extend=1; //On travaille en mode étendu
  T_IM_Commodo_EG.trame_info.champ.dlc=0x03; //Il y aura 3 données de 8 bits envoyés
  T_IM_Commodo_EG.ident.extend.identificateur.ident= Ident_T_IM_Commodo_EG; // voir dans CAN_VMD.H // Pour définir l'adresse du bloc optique arrière droit -> voir chapitre suivant
  T_IM_Commodo_EG.data[0]=0x1F;	// "Adresse" -> registre concernée GPDDR
  T_IM_Commodo_EG.data[1]=0x7F;	// "Masque" -> seuls les 7 bits de poids faibles seront affectés par l'écriture
  T_IM_Commodo_EG.data[2]=0x7F;	// "Valeur" -> on met à 1 les 7 bits de poids faibles

Des fonctions spécifiques à l'accès au réseau CAN via la carte CAN-PC104 de chez “ATON SYSTEMES”. Les prototypes de ces fonctions sont définis dans le fichier Aton_CAN.h et leurs définitions elle-mêmes dans le fichier Aton_CAN.C S'il ne l'est déjà, ce fichier doit être compilé et son résultat de compilation Aton_CAN.o doit être inclus en tant que fichier à Linker avec le fichier application.

• Fonction Init_Aton_CAN()

Cette fonction permet d'initialiser le circuit intégré SJA1000, cœur de la carte CAN-PC104 de chez ATON-SYSTEMES. Aucun paramètre n'est passé ni retourné. Cette fonction est à appeler dans la partie “Initialisation” du programme application

• Fonction Ecrire_Trame(Nom_Trame)

Cette fonction permet d'envoyer une trame sur le réseau CAN. La variable passée est une variable structurée sous le modèle “Trame” (modèle défini dans le chapitre précédent). Cette fonction ne renvoi pas de paramètre.

• Fonction Lire_Trame(&Nom_Trame_recue)

Cette fonction permet de savoir si une trame a été reçue du réseau CAN et si oui d'accéder à celle-ci. La variable passée est un pointeur sur variable structurée sous le modèle “Trame” (modèle défini dans le chapitre précédent). Le paramètre renvoyer vaut 1 si un message a été reçu et 0 si aucun message n'a été reçu.

• Fonction Affiche_Trame(Nom_Trame)

Cette fonction permet d'afficher une trame sur l'écran de l'ordinateur connecté à l'unité centrale programmable. La variable passée est une variable structurée sous le modèle “Trame” (modèle défini dans le chapitre précédent). Cette fonction ne renvoi pas de paramètre.

L'utilisation du CAN Expander MCP25050 impose différents types de trames (d'après la page 2 dans la notice technique du “CAN Expander” MCP25050)

• Trame IM (Input Message)

C'est en fait une trame de commande (ou missive) envoyée par le contrôleur à un nœud destinataire (ex: écriture d'une valeur dans un registre du CAN Expander MCP25050 destinataire)

• Trame Ack (Acknowledge Message)

C'est une trame de réponse à une IM informant que le nœud destinataire s'est reconnu et a bien pris en compte la missive IM qui vient de circuler sur le bus.

• Trame IRM (Information Request Message)

C'est en fait une trame de type requête (interrogation) envoyée par le contrôleur à un nœud destinataire lui demandant des informations (ex: Lecture d'un ou de plusieurs registre(s) du “CAN Expander” MCP25050 destinataire)

• Trame OM (Output Message)

C'est une trame de réponse à une IRM, envoyée par le nœud destinataire de l'IRM précédemment envoyée et contenant dans sa zone “Data” les informations demandées.

Conséquences :

• Dans un programme, suite à l'envoi d'une IM ou d'une IRM (utilisation de la fonction Ecrire_Trame( )) , il est impératif d'attendre la réponse (utilisation de la fonction Lire_Trame( )), avant d'envoyer une nouvelle trame:
  • cette réponse sera une Ack suite à une IM
  • cette réponse sera une OM suite à une IRM

Lors du premier échange, il conseillé de prévoir un “Time out” et l'affichage d'un message d'alerte dans le cas où il n'y a pas de réponse, afin d'éviter une situation bloquante.

Remarques :

• L'identificateur d'une OM est le même que celui de l'IRM qui est à l'origine.
• L'identificateur d'une Ack est différent que celui de l'IM qui est à l'origine.

Trames particulières :

• A la mise sous tension un CAN Expander MCP25050 signale sa présence par l'envoi automatique (sans interrogation) d'une trame de type OB (On Bus Massage).
• Il est possible de configurer un “CAN Expander MCP25050” pour qu'il envoi automatiquement une trame
  • lorsqu'une de ses entrées subi un changement d'état prédéfini (Pages 23 et 26 doc MCP25050)
  • lorsqu'une entrée alalogique prédéfinie croise un seuil de tension Threshold detection

(Pages 23 et 35 doc MCP25050)

• à intervalle de temps régulier Scheduled transmissions (Pages 24 doc MCP25050)