HC32F4A0开发板CAN通讯测试

changweilin

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HC32F4A0开发板CAN通讯测试

1概述

1.1开发板接口

该开发板有2个CAN接口，支持CAN2.0B，最高支持CAN FD，使用的接口芯片型号为：MCP2542，CAN2.0B控制器中应用程序可通过1个PTB和3 STB将发送数据送至总线，由发送调度器决定邮箱发送顺序。通过8个接收缓冲器获取总线数据。3个STB以及8个RB可以理解为一个3级FIFO和一个8级FIFO，FIFO完全由硬件控制；本次测试主要测试经典CAN的收发并将收发数据显示在屏幕上。

1.2开发板原理图

CAN芯片的接口及外围电路如图1所示。

图1 CAN接口外围电路示意图

1.3测试设备

本次测试所用设备如表1所示，开发板和CAN盒之间使用屏蔽双绞线连接，在CAN盒连接端跨接120Ω的匹配电阻防止信号反射，设备实物图连接图如图2所示：

测试设备	单位	数量
EV_F4A0_LQ176_REV1.0开发板	块	壹
ARM仿真器	个	壹
5V电源适配器	个	壹
ZLG USBCANFD-200U	个	壹
ALIENTEK 4.3’TFTLCD	块	壹
RIGOL DHO804示波器	台	壹

表1 测试设备

图2 开发板实物连接图

2代码编写

产生发送数据

static void LoadData()
{
	uint8_t i;
	for (i = 0U; i < CAN_TX_DATA_SIZE; i++) {
        stcTx1.au8Data[i] = i + 0x0AU;
        stcTx2.au8Data[i] = i + 0x3aU;
    }
	stcTx1.u32Ctrl = 0x0UL;
    stcTx1.u32ID   = CAN_TX_ID1;
    stcTx1.IDE     = CAN_TX_ID1_IDE;
    stcTx1.DLC     = CAN_TX_DLC;

    stcTx2.u32Ctrl = 0x0UL;
    stcTx2.u32ID   = CAN_TX_ID2;
    stcTx2.IDE     = CAN_TX_ID2_IDE;
    stcTx2.DLC     = CAN_TX_DLC;
}

发送数据并显示

static void CanTx(uint16_t u16Width,uint16_t u16Height)
{
    uint8_t i;

    if (BSP_KEY_GetStatus(BSP_KEY_1) == SET) {
        if (m_u8TxStart == 0U) {
            m_u8TxProcess++;
            if (m_u8TxProcess > CAN_TX_PROCESS_STB) {
                m_u8TxProcess = CAN_TX_PROCESS_PTB;
            }
            switch (m_u8TxProcess) {
                case CAN_TX_PROCESS_PTB:
                    /* Transmit one frame via PTB */
                    (void)CAN_FillTxFrame(CAN_UNIT, CAN_TX_BUF_PTB, &stcTx1);
                    CAN_StartTx(CAN_UNIT, CAN_TX_REQ_PTB);
					//lcd_show_xnum(140,20,m_astRxFrame[0].u32ID,4,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(120,100,stcTx1.au8Data[0],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(150,100,stcTx1.au8Data[1],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(180,100,stcTx1.au8Data[2],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(210,100,stcTx1.au8Data[3],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(240,100,stcTx1.au8Data[4],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(270,100,stcTx1.au8Data[5],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(300,100,stcTx1.au8Data[6],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(330,100,stcTx1.au8Data[7],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
                    break;
                case CAN_TX_PROCESS_STB:
                    /* Transmit one frame via STB */
                    (void)CAN_FillTxFrame(CAN_UNIT, CAN_TX_BUF_STB, &stcTx2);
                    CAN_StartTx(CAN_UNIT, CAN_TX_REQ_STB_ONE);
					lcd_show_xnum(120,100,stcTx2.au8Data[0],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(150,100,stcTx2.au8Data[1],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(180,100,stcTx2.au8Data[2],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(210,100,stcTx2.au8Data[3],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(240,100,stcTx2.au8Data[4],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(270,100,stcTx2.au8Data[5],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(300,100,stcTx2.au8Data[6],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
					lcd_show_xnum(330,100,stcTx2.au8Data[7],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
                    break;           
            }
            m_u32TxTick = CAN_TX_TIMEOUT_MS;
            m_u8TxStart = 1U;
        } else {
        }
    }
}

接收数据并显示

static void CanRx(uint16_t u16Width,uint16_t u16Height)
{
    uint8_t i;
    uint8_t j;
    uint8_t u8RxFrameNum = 0U;
    int32_t i32Ret;

    /* Get all received frames. */
    do {
        i32Ret = CAN_GetRxFrame(CAN_UNIT, &m_astRxFrame[u8RxFrameNum]);
        if (i32Ret == LL_OK) {
            u8RxFrameNum++;
        }
    } while (i32Ret == LL_OK);
	
	lcd_show_xnum(140,20,m_astRxFrame[0].u32ID,4,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_xnum(120,60,m_astRxFrame[0].au8Data[0],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_xnum(150,60,m_astRxFrame[0].au8Data[1],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_xnum(180,60,m_astRxFrame[0].au8Data[2],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_xnum(210,60,m_astRxFrame[0].au8Data[3],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_xnum(240,60,m_astRxFrame[0].au8Data[4],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_xnum(270,60,m_astRxFrame[0].au8Data[5],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_xnum(300,60,m_astRxFrame[0].au8Data[6],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_xnum(330,60,m_astRxFrame[0].au8Data[7],2,24,0,LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
    /* Handle received frames. */
    for (i = 0U; i < u8RxFrameNum; i++) {
        for (j = 0; j < (uint8_t)m_astRxFrame[i].DLC; j++) {
            
            m_astRxFrame[i].au8Data[j] = 2U;
        }
    }
}

过滤器设置

#define CAN_FILTER1_ID                  (0x101UL)
#define CAN_FILTER1_ID_MASK             (0x0UL)
#define CAN_FILTER1_ID_TYPE             (CAN_ID_STD)

主函数

int32_t main(void)
{
    uint16_t u16Width;
    uint16_t u16Height;
	
    /* MCU Peripheral registers write unprotected */
    LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);
    /* Initialize system clock: */
    BSP_CLK_Init();
	CLK_SetClockDiv(CLK_BUS_EXCLK, CLK_EXCLK_DIV8);
	BSP_IO_Init();
	//BSP_LED_Init();
    BSP_LCD_IO_Init();
	BSP_KEY_Init();
	BSP_LCD_RSTCmd(EIO_PIN_RESET); /* RST# to low */
    DDL_DelayMS(50UL);
    BSP_LCD_RSTCmd(EIO_PIN_SET);  /* RST# to high */
    DDL_DelayMS(50UL);
	BSP_NT35510_Init();
	BSP_NT35510_Clear(LCD_COLOR_WHITE);
	BSP_LCD_BKLCmd(EIO_PIN_SET);

    /* Set LCD cursor */
    BSP_NT35510_SetCursor(0U, 0U);
    /* Turn on LCD backlight */
    BSP_LCD_BKLCmd(EIO_PIN_SET);
	CanCommClockConfig();
    CanPinConfig();
    CanInitConfig();
    CanIrqConfig();
    CanPhyEnable();
    
	(void)SysTick_Init(1000U);
    /* Clear LCD screen */

    /* MCU Peripheral registers write protected */
    LL_PERIPH_WP(LL_PERIPH_ALL);

    u16Width = BSP_NT35510_GetPixelWidth();
    u16Height = BSP_NT35510_GetPixelHeight();
    LoadData();
	lcd_show_string(20,20,u16Width,u16Height,24,"CAN_RX_ID:",LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_string(20,60,u16Width,u16Height,24,"RX_DATA:",LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	lcd_show_string(20,100,u16Width,u16Height,24,"TX_DATA:",LCD_COLOR_BLACK,u16Width,u16Height);
	for (;;) {
        if (m_u8RxFlag != 0U) {
            /* Read frames here or in CAN_IrqCallback */
            CanRx(u16Width,u16Height);
            m_u8RxFlag = 0U;
        }
        CanTx(u16Width,u16Height);
    }
}

3实验现象

3.1实验现象分析

本实验通过按键来触发CAN数据的发送，每次按下按键会以不同的方式发送不同的数据，发送的数据会在LCD显示屏上实时更新，同时使用ZLG CANpro显示接收到的数据，并且给开发板发送数据，开发板会将收到的数据和CANID显示在显示屏上。

3.2CAN发送

首次按下按键K1发送的数据如图3所示，CAN盒接收到的数据如图4所示，再次按下按键K1，发送的数据如图5所示，CAN盒接收到的数据如图6所示。使用示波器抓取发送的数据如图7、8所示；实验现象和编写代码的预期一致。

图3 第一次按下按键数据显示

图4 第一次按下按键CAN盒接收数据显示

图5 第二次按下按键数据显示

图6 第二次按下按键CAN盒接收数据显示

图7 第一次发送波形

图8 第二次发送波形

3.3CAN接收

使用CANPRO软件发送数据，设置如图9所示，LCD显示屏会将接收到的CANID和CAN数据显示在屏幕上，如图10所示，程序中设置了过滤器仅能接接收ID为101的数据，因此当修改CANID为102时显示屏上的ID并不更新，证明过滤器正常工作。

图9 CAN发送设置

图10 开发板接收到的CAN数据

图11 修改ID和数据后设置

图12 数据发送成功

如图11、12所示修改CANID和数据后发送成功，但显示屏未更新数据和ID，证明过滤器正常工作。

4实验过程

can盒发送过程：

can发送

can盒接收过程

can接收

5总结

开发板CAN接口的相关例程十分详细，进行一定修改后配合前期的LCD相关函数即可进行使用，能够满足接口快速开发的需求。

Jacktang

楼主的这种CAN的收发并将收发数据显示在屏幕上的测试，确实是比较经典的测试方法

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