icore4t_57
差别
这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。
| 两侧同时换到之前的修订记录 前一修订版 后一修订版 | 前一修订版 | ||
|
icore4t_57 [2020/03/28 12:03] zgf [三、 实验原理] |
icore4t_57 [2022/04/01 10:57] (当前版本) sean |
||
|---|---|---|---|
| 行 3: | 行 3: | ||
| |技术支持电话|**0379-69926675-801**||| | |技术支持电话|**0379-69926675-801**||| | ||
| |技术支持邮件|Gingko@vip.163.com||| | |技术支持邮件|Gingko@vip.163.com||| | ||
| - | |技术论坛|http://www.eeschool.org||| | ||
| ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ||
| | V1.0 | 2020-03-28 | gingko | 初次建立 | | | V1.0 | 2020-03-28 | gingko | 初次建立 | | ||
| 行 19: | 行 18: | ||
| {{ :icore4t:icore4t_cube_57_3.png?direct |}} | {{ :icore4t:icore4t_cube_57_3.png?direct |}} | ||
| 4.时基源选择SysTick | 4.时基源选择SysTick | ||
| - | {{ :icore4t:icore4t_cube_57_4png?direct |}} | + | {{ :icore4t:icore4t_cube_57_4.png?direct |}} |
| 5.将PA10,PB7,PB8设置为GPIO_Output | 5.将PA10,PB7,PB8设置为GPIO_Output | ||
| {{ :icore4t:icore4t_cube_57_5.png?direct |}} | {{ :icore4t:icore4t_cube_57_5.png?direct |}} | ||
| 行 101: | 行 100: | ||
| * **闭环总线网络：** | * **闭环总线网络：** | ||
| * CAN物理层的形式主要有两种，如下图是其中的一种“闭环网络”，它允许总线最大长度为40m，最高速度为1Mbps，可以看到总线的两端各有一个120欧的电阻，这是规定。节点就是不同的设备，连接到一个闭环总线上面。 | * CAN物理层的形式主要有两种，如下图是其中的一种“闭环网络”，它允许总线最大长度为40m，最高速度为1Mbps，可以看到总线的两端各有一个120欧的电阻，这是规定。节点就是不同的设备，连接到一个闭环总线上面。 | ||
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_1.png?direct&600 |}} | |
| * **开环总线网络:** | * **开环总线网络:** | ||
| + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_2.png?direct&600 |}} | ||
| * **通讯节点：** | * **通讯节点：** | ||
| * CAN节点是指能够挂接在CAN总线上的单元，并能通过CAN总线实现各个节点间的通信，以实现复杂的控制过程。理论上CAN总线连接的节点可达110个，但实际上收到总线上的时间延迟及电气负载的限制。当连接多节点时，降低通信速率，可连接的节点增加；提高通信速率，则可连接的节点数减少。 | * CAN节点是指能够挂接在CAN总线上的单元，并能通过CAN总线实现各个节点间的通信，以实现复杂的控制过程。理论上CAN总线连接的节点可达110个，但实际上收到总线上的时间延迟及电气负载的限制。当连接多节点时，降低通信速率，可连接的节点增加；提高通信速率，则可连接的节点数减少。 | ||
| 行 112: | 行 111: | ||
| * **CAN协议中的差分信号：** | * **CAN协议中的差分信号：** | ||
| * 差分信号又称为差模信号，具体的含义这里不多介绍了。CAN协议中对它使用的CAN_High以及CAN_Low表示的差分信号做了规定，如下图，可以看到，显性电平对应逻辑“0”，隐性电平对应逻辑“1”。当表示为隐性电平（逻辑“1”）时，CAN_High和CAN_Low的电压均为2.5V，此时它们的电压差为0V；当表示显性电平（逻辑“0”）时，CAN_High的电压为3.5V，CAN_Low的电压为1.5V，它们的电压差为2V。举个例子：当CAN收发器从CAN_Tx线接收到来自CAN控制器的低电平信号（逻辑“0”）时，它会使CAN_High输出3.5V，同时CAN_Low输出1.5V。在总线上显性电平具有优先权，只要有一个单元（也就是节点）输出显性电平，总线上即为显性电平。而隐性电平则具有包容的含义，只有所有的单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平。那么可以知道，CAN通讯是半双工的，收发数据需要分开来进行，由于是公用总线，在整个网络中，同一时刻只能由一个通讯节点发送信号，其余的节点在该时刻只能接收。 | * 差分信号又称为差模信号，具体的含义这里不多介绍了。CAN协议中对它使用的CAN_High以及CAN_Low表示的差分信号做了规定，如下图，可以看到，显性电平对应逻辑“0”，隐性电平对应逻辑“1”。当表示为隐性电平（逻辑“1”）时，CAN_High和CAN_Low的电压均为2.5V，此时它们的电压差为0V；当表示显性电平（逻辑“0”）时，CAN_High的电压为3.5V，CAN_Low的电压为1.5V，它们的电压差为2V。举个例子：当CAN收发器从CAN_Tx线接收到来自CAN控制器的低电平信号（逻辑“0”）时，它会使CAN_High输出3.5V，同时CAN_Low输出1.5V。在总线上显性电平具有优先权，只要有一个单元（也就是节点）输出显性电平，总线上即为显性电平。而隐性电平则具有包容的含义，只有所有的单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平。那么可以知道，CAN通讯是半双工的，收发数据需要分开来进行，由于是公用总线，在整个网络中，同一时刻只能由一个通讯节点发送信号，其余的节点在该时刻只能接收。 | ||
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_3.png?direct&400 |}} | |
| === 2.协议层: === | === 2.协议层: === | ||
| 行 119: | 行 118: | ||
| * **位时序的组成:** | * **位时序的组成:** | ||
| * CAN协议将每一个数据位的时序分解成4段，即：SS段、PTS段、PBS1段、PBS2段，这4段加起来就是一个CAN数据位的长度。而分解后的最小时间单位是Tq，一个完整的位由8~25个Tq组成。如下图是总线电平下每个位分解。 | * CAN协议将每一个数据位的时序分解成4段，即：SS段、PTS段、PBS1段、PBS2段，这4段加起来就是一个CAN数据位的长度。而分解后的最小时间单位是Tq，一个完整的位由8~25个Tq组成。如下图是总线电平下每个位分解。 | ||
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_4.png?direct |}} | |
| * SS段：称为同步段，用于使总线上的各个节点同步，要求有一个跳变沿位于此段内，该段的长度为1Tq； | * SS段：称为同步段，用于使总线上的各个节点同步，要求有一个跳变沿位于此段内，该段的长度为1Tq； | ||
| * PTS段，称为传播时间段，用于补偿网络内的物理延时，它是信号在总线上传播时间，输入比较器延时和输出驱动器延时之和的两倍，该段长可以为1~8Tq； | * PTS段，称为传播时间段，用于补偿网络内的物理延时，它是信号在总线上传播时间，输入比较器延时和输出驱动器延时之和的两倍，该段长可以为1~8Tq； | ||
| 行 137: | 行 136: | ||
| * **CAN报文格式：** | * **CAN报文格式：** | ||
| * CAN一共规定了5种类型的帧，分别是：数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧、帧间隔，作用见下表。另外，数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格式两个，唯一的区别是标识符（ID）不同，在下面数据帧的结构讲解中，我们会对两个格式进行介绍。 | * CAN一共规定了5种类型的帧，分别是：数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧、帧间隔，作用见下表。另外，数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格式两个，唯一的区别是标识符（ID）不同，在下面数据帧的结构讲解中，我们会对两个格式进行介绍。 | ||
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_5.png?direct |}} | |
| * **数据帧的结构** | * **数据帧的结构** | ||
| * 数据帧是CAN通信中最中意、最复杂的报文，以一个显性位（逻辑0）开始，以一个7个连续隐性位（逻辑1）结束。在它们之间分为仲裁段、控制段、数据段、CRC段和ACK段，加上起始和结束总共有7个段。 | * 数据帧是CAN通信中最中意、最复杂的报文，以一个显性位（逻辑0）开始，以一个7个连续隐性位（逻辑1）结束。在它们之间分为仲裁段、控制段、数据段、CRC段和ACK段，加上起始和结束总共有7个段。 | ||
| * 在下图中，在标准帧和扩展帧除了ID和DLC之外，还有RTR、IDE、SRR位。首先是RTR位，翻译为远程传输请求位，用显性电平和隐性电平来区分数据帧和遥控帧。然后是IDE位，为标识符扩展位，用显性电平和隐性电平来区分标准格式还是扩展格式。最后是SRR位，只存在于扩展格式，它用于替代标准格式中的RTR位，由于扩展帧中的SRR位为隐性位，RTR是数据帧为显性位，所以在两个ID相同的标准格式报文与扩展格式报文中，标准格式的优先级更高。 | * 在下图中，在标准帧和扩展帧除了ID和DLC之外，还有RTR、IDE、SRR位。首先是RTR位，翻译为远程传输请求位，用显性电平和隐性电平来区分数据帧和遥控帧。然后是IDE位，为标识符扩展位，用显性电平和隐性电平来区分标准格式还是扩展格式。最后是SRR位，只存在于扩展格式，它用于替代标准格式中的RTR位，由于扩展帧中的SRR位为隐性位，RTR是数据帧为显性位，所以在两个ID相同的标准格式报文与扩展格式报文中，标准格式的优先级更高。 | ||
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_6.png?direct |}} | |
| * **帧起始** | * **帧起始** | ||
| * SOF段（Start Of Frame），翻译为帧起始，标准帧和扩展帧都是通过一个显性电平表示帧起始。它用于通知各个节点将有数据传输，其它节点通过帧起始信号的电平跳变沿来进行硬同步。 | * SOF段（Start Of Frame），翻译为帧起始，标准帧和扩展帧都是通过一个显性电平表示帧起始。它用于通知各个节点将有数据传输，其它节点通过帧起始信号的电平跳变沿来进行硬同步。 | ||
| 行 163: | 行 162: | ||
| * 该CAN控制器支持最高的通讯速率为1Mb/s；它可以自动地接收和发送CAN报文，支持使用标准ID和扩展ID的报文；外设中具有3个发送邮箱；具有2个3级深度的接收FIFO，可使用过滤功能只接收或不接收某些ID号的报文。具有双CAN，CAN1是主bxCAN，CAN2为从bxCAN。 | * 该CAN控制器支持最高的通讯速率为1Mb/s；它可以自动地接收和发送CAN报文，支持使用标准ID和扩展ID的报文；外设中具有3个发送邮箱；具有2个3级深度的接收FIFO，可使用过滤功能只接收或不接收某些ID号的报文。具有双CAN，CAN1是主bxCAN，CAN2为从bxCAN。 | ||
| * STM32有两组CAN控制器，其中CAN1为主设备，负责管理bxCAN和512字节的SRAM存储器之间的通信；CAN2为从设备，它不能直接访问SRAM存储器。在使用CAN2的时候必须先使能CAN1外设的时钟。 | * STM32有两组CAN控制器，其中CAN1为主设备，负责管理bxCAN和512字节的SRAM存储器之间的通信；CAN2为从设备，它不能直接访问SRAM存储器。在使用CAN2的时候必须先使能CAN1外设的时钟。 | ||
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_7.png?direct |}} | |
| **CAN控制内核:** | **CAN控制内核:** | ||
| * 框图中标号①处的CAN控制内核包含了各种控制器及状态寄存器，通过这些寄存器可以配置CAN的参数，如波特率；请求发送报文；处理报文的接收；管理相关中断、获取诊断信息等。由于篇幅原因，这里主要讲解的是主控制器寄存器和位时序控制器。 | * 框图中标号①处的CAN控制内核包含了各种控制器及状态寄存器，通过这些寄存器可以配置CAN的参数，如波特率；请求发送报文；处理报文的接收；管理相关中断、获取诊断信息等。由于篇幅原因，这里主要讲解的是主控制器寄存器和位时序控制器。 | ||
| 行 183: | 行 182: | ||
| * CAN位时序寄存器（CAN_BTR） | * CAN位时序寄存器（CAN_BTR） | ||
| * 为了方便用于调试，CAN通过设置SILM和LBKM位可以将模式设置为正常模式、静默模式、回环模式和禁止回环模式。 | * 为了方便用于调试，CAN通过设置SILM和LBKM位可以将模式设置为正常模式、静默模式、回环模式和禁止回环模式。 | ||
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_8.png?direct |}} | |
| * **CAN发送邮箱** | * **CAN发送邮箱** | ||
| * 在上图中的标号②是CAN外设的发送邮箱，它一共有3个发送邮箱，即可以缓存3个待发送的报文。由发送跳段根据优先级决定哪个邮箱的报文先被发送。 | * 在上图中的标号②是CAN外设的发送邮箱，它一共有3个发送邮箱，即可以缓存3个待发送的报文。由发送跳段根据优先级决定哪个邮箱的报文先被发送。 | ||
| 行 194: | 行 193: | ||
| * 在CAN协议中，消息的标识符与节点地址无关，但是和消息的内容有关。因此，接收节点会根据标识符的值来确定软件是否需要该消息。STM32在的CAN外设接收报文前会嫌使用接收过滤器进行检查，只接收需要的报文到FIFO中。 | * 在CAN协议中，消息的标识符与节点地址无关，但是和消息的内容有关。因此，接收节点会根据标识符的值来确定软件是否需要该消息。STM32在的CAN外设接收报文前会嫌使用接收过滤器进行检查，只接收需要的报文到FIFO中。 | ||
| * CAN过滤器的寄存器有多个，可以自己看手册进行相应的配置，这里就不多讲解了。过滤的方法有两种模式分别是ID列表模式和掩码模式。 | * CAN过滤器的寄存器有多个，可以自己看手册进行相应的配置，这里就不多讲解了。过滤的方法有两种模式分别是ID列表模式和掩码模式。 | ||
| - | |||
| - | |||
| * 在本实验中，iCore4T使用SN65HVD230作为CAN驱动，通过CAN助手发送数据并能接收数据。 | * 在本实验中，iCore4T使用SN65HVD230作为CAN驱动，通过CAN助手发送数据并能接收数据。 | ||
| - | + | * 原理图： | |
| - | 原理图： | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_9.png?direct&700 |}} |
| - | + | ||
| ==== 四、 实验程序 ==== | ==== 四、 实验程序 ==== | ||
| === 1.主函数 === | === 1.主函数 === | ||
| 行 327: | 行 323: | ||
| ==== 六、 实验现象 ==== | ==== 六、 实验现象 ==== | ||
| * 通过CAN助手，点击发送能够接收到数据说明测试通过。 | * 通过CAN助手，点击发送能够接收到数据说明测试通过。 | ||
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_10.png?direct&700 |}} | |
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_11.png?direct&700 |}} | |
| + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_57_12.png?direct&700 |}} | ||
icore4t_57.1585368193.txt.gz · 最后更改: 2020/03/28 12:03 由 zgf
除额外注明的地方外，本维基上的内容按下列许可协议发布： 豫ICP备18022004号-1
