工程师讲解 | T507实现SPI转CAN 全过程

 

作者｜牛志超

来源 | 飞凌嵌入式

题图｜飞凌嵌入式 FETT507-C核心板

 

 

全志T507处理器本身不支持CAN功能，那有什么方法可以实现CAN功能呢？

我们已知FETT507-C核心板是支持SPI接口的，但底板没有引出该接口，所以小编打算通过引脚复用方式，复用出SPI接口并做成SPI转CAN，来实现CAN功能。

本文所采用的方法是通过添加MCP2515驱动及配置，实现SPI转CAN功能。

 

一、选择引脚 

首先确认要使用的引脚，由于开发板默认没有配置SPI，因此既要选用于SPI功能的引脚，也要选择用于can模块的中断引脚。

SPI需要CS0、CLK、MOSI、MISO四个引脚，can模块需要一个中断引脚。中断引脚可以随便使用一个具有中断功能的引脚。打开硬件资料中的FETT507-C核心板引脚复用对照表，先确认哪些引脚可以用做SPI，我们搜索SPI可以找到两组引脚

 

 

因为PC3、PC4和启动相关这里不考虑使用SPI0，我们用SPI1，SPI1使用的引脚默认为音频接口使用的引脚，音频将不能使用。所以我们的中断引脚也从音频使用的引脚中选择，我们选择PH9（用户可根据实际情况选择具有中断功能的引脚）。

 

 

我们需要的引脚已经确定了（加粗的5个引脚），现在进行软件修改

 

二、相关设备 

首先查看设备树，本次使用到的设备树如下：

kernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/OKT507-C-Common.dtsi

kernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/sun50iw9p1.dtsi

kernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/sun50iw9p1-pinctrl.dtsi

kernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/sun50iw9p1-clk.dtsi

 

三、去掉所选引脚原有配置 

从核心板引脚功能复用表格可以看到，选用的引脚原本配置的功能：

 

 

sun50iw9p1-pinctrl.dtsi搜索PH5引脚，可以看到ahub_daudio3_pins_a和ahub_daudio3_pins_b是用于音频，在设备树路径使用grep"ahub_daudio3_pins_a" ./ -nr指令可以查到，在sun50iw9p1.dtsi里有调用：

 

 

打开sun50iw9p1.dtsi，可以看到在ahub_daudio3节点有调用，将status设置为disabled（默认即为disablded状态）

 

 

这个设备树里设置的disabled，继续查找该设备树的上级设备树：OKT507-C-Common.dtsi。OKT507-C-Common.dtsi有做开启设置，需要将ahub_daudio3关掉，status= "disabled"。PH5、PH6、PH7、PH8、PH9的占用都解除了。

 

 

四、配置SPI1 

4.1使能SPI1配置

 

搜索SPI1相关内容，在sun50iw9p1.dtsi中可以看到

 

 

这个是对SPI1的注册，将status改为okay，这里对相关引脚和时钟做了配置。

 

4.2 SPI1的时钟及引脚配置

 

时钟：我们通过查看sun50iw9p1-clk.dtsi可以看到clk_pll_periph0和clk_spi1的内容，我们使用默认配置即可。这里不再贴图，可自行查看

引脚：我们查看sun50iw9p1-pinctrl.dtsi可以看到spi1_pins_a、spi1_pins_b和spi1_pins_c的内容，使用引脚为PH5、PH6、PH7、PH8。

 

 

 

五、配置SPI转CAN设备 

5.1 添加设备

 

在OKT507-C-Common.dtsi中SPI0节点后添加SPI转CAN相关节点，添加内容如下：

 

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spi1: spi@05011000 {  pinctrl-0 = <&spi1_pins_a &spi1_pins_b>;  pinctrl-1 = <&spi1_pins_c>;  spi_slave_mode = <0>;  status = "okay";
    can0: can@0 {      compatible = "microchip,mcp2515";      pinctrl-names = "default";      pinctrl-0 = <&mcp2515_int>;      reg = <0>;      spi-max-frequency = <1000000>;      clocks = <&clk_osc8m>;      interrupt-parent = <&pio>;      interrupts = ;      status = "okay";    };};

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其中中断引脚配置，请根据实际配置的引脚进行修改。

 

 

5.2 时钟配置

 

我们在注册can的时候用到了时钟和中断引脚，前边关掉音频时PH9已经可以使用了，但是我们用到的8M时钟clk_osc8m还没有注册。

打开sun50iw9p1-clk.dtsi，添加clk_osc8m到clk_osc48m下边

 

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clk_osc8m: osc8m {  #clock-cells = <0>;  compatible = "allwinner,fixed-clock";  clock-frequency = <8000000>;  clock-output-names = "osc8m";};

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如果是选择24M晶振，也可注册clk_osc24m，clock-frequency改为24000000

 

 

5.3 中断引脚配置

 

在OKT507-C-Common.dtsi中添加，在该设备树中搜索：pio:pinctrl@0300b000，将以下配置添加到该节点里边。

 

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mcp2515_int: can0@0 {  allwinner,pins = "PH9";  allwinner,pname = "mcp2515_int";  allwinner,function = "irq";  allwinner,muxsel = <6>;  allwinner,drive = <1>;  allwinner,pull = <0>;};

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5.4 mcp2515驱动配置

 

到此，我们在设备树中的修改已经完成接下来，我们添加mcp2515驱动配置，驱动位于kernel/linux-4.9/drivers/net/can/spi/，可以看到mcp251x.c，我们可以打开该目录里的Makefile文件，Makefile文件中已经配置了CONFIG_CAN_MCP251X

进入kernel/linux-4.9目录中，执行如下命令：

 

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make sun50iw9p1smp_longan_defconfigmake menuconfig ARCH=arm64

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进入图形配置界面，我们添加mcp2515的编译，每一级目录选如下选项：

 

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[*] Networking support  --->  <*>CAN bus subsystem support  --->    CAN Device Drivers  --->      CAN SPI interfaces  --->        <*> Microchip MCP251x SPI CAN controllers

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前边括号里的内容通过空格键修改，“*”是编译进内核，“M”是编译成模块，空的是不编译。此处需要编译进内核

修改完成后按Esc键退出，最后选yes保存配置为.config。

 

修改完成，按照手册编译源码，生成镜像

 

注：

• 配置menuconfig后保存为.config，使用./build.shkernel单步编译内核,会使用该.config

• 若使用./build.sh进行全编译，会重新把sun50iw9p1smp_longan_defconfig加载为.config，之前的配置将不生效。因此通过menuconfig修改完后，保存的.config要做好备份，在全编译前需要将文件，将其重命名为sun50iw9p1smp_longan_defconfig，并替换kernel/linux-4.9/arch/arm64/configs下的同名文件

 

 

六、CAN测试 

 

将编译好的镜像烧录到核心板中，并将资料里的相关测试工具：ip、cansend和candump拷贝到开发板根目录。

硬件接好SPI转CAN模块，与PC机接好，使用USB转CAN插在电脑上

启动开发板执行以下程序进行测试：

 

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ifconfig can0 down/ip link set can0 up type can bitrate 125000 triple-sampling onifconfig can0 up/cansend can0 123#12345678     //发送数据/candump can0                  //接收数据

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七、硬件修改方法 

 

在OKT507-C开发板上移植使用SPI转CAN模块

首先要在开发板上去掉C132/U18这两个器件，之后通过飞线的方式将SPI转CAN的模块连接至开发板，连接方式如下：

 

 

SPI转CAN的5V主供电可以通过音频芯片正下方的R194和R199上获得，位置如下图：