芯教程丨平头哥助力昊芯HX2000系列芯片CAN网络通信

中科昊芯 2022-09-19 2859

中科昊芯

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描述

随着能源日益短缺，科技的日趋智能化，复杂高效的多机控制，已日趋成为当今社会迅速发展的必然需求。昊芯顺应时代要求，推出适用于高精度工业自动化运动控制的新版HXS320F28034数字信号处理器DSP，其CAN模块以Mailbox信箱MBOXn控制与传输数据，实现DSP之间的控制指令高效收发，可更有效助力于工程师实现高效的多DSP控制指令收发，广泛应用于电动汽车、风力发电、轨道交通、机器人等高复杂度控制领域。

 

通信

 

自平头哥半导体有限公司的剑池集成开发环境（简称“CDK”）支持HX2000系列芯片调试以来，本期以USB_CAN通信收发实例讲解CAN网络通信功能。

 

HX2000系列CAN模块原理如下图，通过CANMC[CCR]使能进入初始化配置模式，等待CANMC[CCE]置高写入CANBTC位配置波特率；等待CANMC[CCE]拉低，完成初始化；

 

通过Mailbox邮箱MBOXn.MSGCTRL的RTR位配置远程传输请求，TPL位配置MBOXn传输优先级，DLC位配置传输0~8个字节，传输过程如下：

1．CAN总线通过CAN传输芯片向CAN发送数据，使能CANRIOC[RXFUNC]打开接收线，接收来自GPIOMUX所定义CANRX接收引脚上的数据，装载到缓冲区Receive Buffer；

 

2．通过CANMD[MDn]配置Mailbox邮箱MBOXn为接收，使能CANME[MEn]打开邮箱MBOXn，接收来自缓冲区中的数据；

 

3．全局中断标志的设置取决于CANGIM寄存器中GIL位的设置。如果设置了该位，则全局中断在CANGIF1寄存器中设置位；否则，在CANGIF0寄存器中设置。通过CANMIM[MIMn]配置接收掩码中断使能；通过CANMIL[MILn]配置，将MBOXn接收中断，映射到中断ECAN0INTA或ECAN1INTA；使能CANGIM[I0EN/I1EN]打开中断信号，MBOXn接收到数据时，将产生一个接收中断，使CANGIF0/1[MIV0/1]中相应接收邮箱MBOXn的邮箱号置位；通过PIE响应CPU执行接收中断程序：

（1）置位CANRMP[RMPn]挂起MBOXn邮箱，以防止瞬间接收到多组数据；

（2）通过CANGIF0/1[MIV0/1]，确认接收到数据邮箱为MBOXn，并读取接收的数据；

（3）置位CANRMP[RMPn]清除邮箱MBOXn挂起状态，准备接收下一组数据。

 

通信

 

通信

 

4.通过CANMD[MDn]配置另一Mailbox邮箱MBOXn为发送，使能CANME[MEn]打开发送邮箱，使能CANTRS[TRSn]启动发送邮箱，发送数据到缓冲区 Transmit Buffer；

 

5.使能CANTIOC[TXFUNC]打开发送线，通过GPIOMUX所定义CANTX发送引脚将缓冲区Transmit Buffer数据发送到CAN总线。

 

 

 

由此设计通过USB_CAN分析仪将昊芯HXS320F28034芯片与上位机软件通讯实例：采用昊芯HXS320F28034芯片、CAN收发器与USB_CAN分析仪，通过USB_CAN网络调试上位机软件，向CPU发送任意一组数据，CPU接收所发送的数据，硬件连接如下图所示:

 

通信

 

基于以上分析，在CDK上开发CAN通信程序，代码包括：CAN的GPIO配置、初始化参数配置、CAN发送程序与接收中断服务程序，主程序调用执行。主要代码如下：

 

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1.int main(void)
2.{
3.    InitSysCtrl();//系统时钟初始化
4.    CAN_Init();//CAN的初始化参数配置
5.    InitECanaGpio();//CAN的Gpio引脚配置
6.    EALLOW;
7.    ECanaRegs.CANMIM.bit.MIM0=1;//打开接收掩码，接收到数据触发中断
8.    ECanaRegs.CANMIL.bit.MIL0 = 0;   // 选择EcanA中断0
9.    ECanaRegs.CANGIM.bit.I0EN = 1;  // 使能中断0
10.    PieVectTable.ECAN0INTA = &eCanRxIsr;  // CANA 0接收中断入口
11.    EDIS;
12.    PieCtrlRegs.PIEIER9.bit.INTx5 = 1;  // 使能ECAN1中断
13.    IER |= M_INT9;  // Enable CPU INT9
14.    EINT;
15.    while(1){
16.     CAN_Tx();//发送数据
17.    }
18. return 0;
19.}

其中，CAN的初始化参数配置代码为：

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1.void CAN_Init()
2.{
3.    volatile struct ECAN_REGS ECanaShadow;
4.    EALLOW;
5.    /* 配置RX与TX引脚*/
6.    ECanaShadow.CANTIOC.all = P_ECanaRegs->CANTIOC.all;
7.    ECanaShadow.CANTIOC.bit.TXFUNC = 1;
8.    P_ECanaRegs->CANTIOC.all = ECanaShadow.CANTIOC.all;
9.    ECanaShadow.CANRIOC.all = P_ECanaRegs->CANRIOC.all;
10.    ECanaShadow.CANRIOC.bit.RXFUNC = 1;
11.    P_ECanaRegs->CANRIOC.all = ECanaShadow.CANRIOC.all;
12.    /* 清RMPn, GIFn 位 */
13.   P_ECanaRegs->CANRMP.all = 0xFFFFFFFF;
14.    /* 清中断标志 */
15.   P_ECanaRegs->CANGIF0.all = 0xFFFFFFFF;
16.   P_ECanaRegs->CANGIF1.all = 0xFFFFFFFF;
17.
18.    /* 初始化配置，写入CAN波特率*/
19.    ECanaShadow.CANMC.all = P_ECanaRegs->CANMC.all;
20.    ECanaShadow.CANMC.bit.CCR = 1 ;            // Set CCR = 1
21.    P_ECanaRegs->CANMC.all = ECanaShadow.CANMC.all;
22.    ECanaShadow.CANES.all = P_ECanaRegs->CANES.all;
23.    do
24.    {
25.        ECanaShadow.CANES.all = P_ECanaRegs->CANES.all;
26.    } while(ECanaShadow.CANES.bit.CCE != 1 );    // Wait for CCE bit to be set..
27.    //Bit rate=SYSCLKOUT/2/{(BRP+1)*[(TSEG1+1)+(TSEG2+1)+1，
28.    //TSEG1≥3,TSEG2≥2
29.    ECanaShadow.CANBTC.bit.BRPREG = 2;
30.    ECanaShadow.CANBTC.bit.TSEG2REG = 4;
31.    ECanaShadow.CANBTC.bit.TSEG1REG = 13;
32.    P_ECanaRegs->CANBTC.all = ECanaShadow.CANBTC.all;
33.    ECanaShadow.CANMC.all = P_ECanaRegs->CANMC.all;
34.    ECanaShadow.CANMC.bit.CCR = 0 ;            // Set CCR = 0
35.    P_ECanaRegs->CANMC.all = ECanaShadow.CANMC.all;
36.    ECanaShadow.CANES.all = P_ECanaRegs->CANES.all;
37.    do
38.    {
39.        ECanaShadow.CANES.all = P_ECanaRegs->CANES.all;
40.    } while(ECanaShadow.CANES.bit.CCE != 0 );  // Wait for CCE bit to be  cleared..
41.
42.    /* 屏蔽所有信箱寄存器*/
43.    // Required before writing the MSGIDs
44.    P_ECanaRegs->CANME.all = 0;
45.    /* 配置MBOX1的MSGID*/
46.    P_ECanaMboxes->MBOX1.MSGID.all = 0x00040000;    
47.    P_ECanaMboxes->MBOX0.MSGID.all = 0x00040000;
48.    /* 配置 MBOX1/MBOX0的传输字节为2 */
49.    ECanaMboxes.MBOX1.MSGCTRL.bit.DLC = 0x2;
50.    ECanaMboxes.MBOX0.MSGCTRL.bit.DLC = 0x2;
51.    /* 配置 MBOX0 为接收，MBOX1为发送 */
52.    ECanaRegs.CANMD.bit.MD0=1;
53.    ECanaRegs.CANMD.bit.MD1=0;
54.    /*使能 MBOX0 and MBOX1 */
55.   ECanaRegs.CANME.bit.ME0=1;
56.   ECanaRegs.CANME.bit.ME1=1;
57.   //挂起接收邮箱，以触发接收中断
58.   if(ECanaRegs.CANRMP.bit.RMP0==0)
59.   {
60.        ECanaRegs.CANRMP.bit.RMP0=1;
61.   }
62.    EDIS;
63.    return;
64.}

CAN的发送程序代码为：

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1.void CAN_Tx(void)
2.{
3.    //等待MBOX0接收成功，读取消息
4.    while(ECanaRegs.CANRMP.bit.RMP0!=1){}
5.    ECanaMboxes.MBOX1.MDL.byte.BYTE0 = (receive_data&0xff);
6.    ECanaMboxes.MBOX1.MDL.byte.BYTE1 = ((receive_data>>8)&0xff);
7.
8.    ECanaRegs.CANTRS.bit.TRS1 = 1;//发送MBOX1数据到MBOX0
9.}

 

CDK上开发CAN通信收发程序，其编译结果为：

 

通信

 

编译通过后，就可以开始调试了，调试后，可通过USB_CAN网络通信软件，查看发送与接收到的数据如下图：

 

通信

 

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