在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤

作者:电工吧 日期:2020-09-14 21:35:18 人气: 栏目:市场动态

1. 摘要

本篇笔记主要介绍,在STM32H743芯片上实现CAN通信,封装为BSP驱动,为之后实现CAN的高层通信打下基础。

2. 准备工作

1, IAR 8.32.1

2, STM32Cube_FW_H7_V1.6.0

3. 简介

STM32H743的控制器局域网络 (CAN) 子系统由两个 CAN 模块、一个共享消息 RAM 存储器和一个时钟校准单元组成。关于这四个组成部分的基址,请参见存储器映射。两个 CAN 模块(FDCAN1 和 FDCAN2)均符合 ISO 11898-1: 2015(CAN 协议规范第 2.0 版A、 B 部分)和 CAN FD 协议规范第 1.0 版。此外,第一个 CAN 模块 FDCAN1 支持 ISO 11898-4 中规定的时间触发 CAN (TTCAN),包括事件同步时间触发通信、全局系统时间和时钟漂移补偿。FDCAN1 还额外包含专供时间触发功能使用的寄存器。CAN FD 选项可与事件触发和时间触发 CAN 通信一起使用。10 KB 的消息 RAM 存储器可实现过滤器、接收 FIFO、接收缓冲区、发送事件 FIFO、发送缓冲器( TTCAN 触发)功能。该消息 RAM 在 FDCAN1 和 FDCAN2 模块之间共用。通用时钟校准单元是可选的。通过评估 FDCAN1 接收到的 CAN 消息,该单元可基于 HSI 内部 RC 振荡器和 PLL 为 FDCAN1 和 FDCAN2 生成经过校准的时钟。

CAN 框图

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图1)

CAN的底层大部分ST已经在HAL库里面封装好,如果你细看HAL源码,搞懂这张图,H743的CAN 你基本上就没有问题了,在结合HAL库的学习。

4. 驱动实现

良好的驱动封装,可以方便应用开发,并且可以容易移植到其他项目,代码重用率高,所以数据和接口是你不得不考虑的问题,怎么样方便的实现,还要通用易用。

4.1 数据封装

首先根据stm32h7xx_hal_fdcan.h文件我们来封装两个个结构体,方便后面软件实现开发,可以新建bsp_can.c和bsp_can.h,  在头文件中封装结构体定义。

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图2)

在.c文件中定义封装一些变量,这些变量数组也是通用,在多款产品中都采用,大家也可以参照。

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图3)

可以实现多个CAN口驱动。如果只有一个CAN口,将CAN_PORTS宏定义为1,几个就定义为几。

这个封装大家可以记着,我在多款器件上都是这么封装的,之前在NXP的KE06, KEA, KV46, K64等系列,在ST的F103, F446, H743等等CAN通信都采用这种封装BSP驱动。

4.2 初始化

参考官方的例程,根据自己的硬件去实现,做相应修改。例程中只使能了接收中断,我们一般发送也要采用中断,所以也要开发送中断,根据实际可能还需要添加滤波,配置缓冲等。

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图4)

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图5)

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图6)

配置时钟管脚,中断。

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图7)

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图8)

4.3 中断回调函数

最主要的就是接收和发送的回调函数的实现,首先来看接收中断回调函数。

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图9)

发送完成回调函数

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图10)

4.4 测试代码

freeRTOS下建立一个CAN通信的简单测试任务,实现收到什么在发送出去。

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图11)

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图12)

在10ms的任务里去调用这个测试函数,实现收发测试。

测试的可以这样写,正式的我们需要解析收到的内容,并且重新组织发送的帧,这些解析和重组我们将会在高层的协议驱动文件中实现,有了这个驱动就可以实现CANopen, J1939, DeviceNet等CAN的高层协议了。

5. 测试

测试,扩展帧,500k 位速率,发送数据 aa,01,02,03,04,05,06,bb。板卡收到电脑发送的数据后,回送给电脑。发送100000次, 10ms一次。使用USB-CAN连接到电脑端测试。

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图13)

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图14)

在STM32H743芯片上实现CAN通信的步骤(图15)

至此我们的CAN通信BSP驱动封装就验证完成,可以轻松移植到其他板卡上。关注我,为您带来更多精彩内容

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