RT-Thread-【NuMaker-M2354试用】基于rt-thread CAN驱动框架通信评测RT-Thread问答社区

【NuMaker-M2354试用】基于rt-thread CAN驱动框架通信评测

发布于 2021-12-18 10:15:26 浏览：1159 订阅该版

[tocm]

# 1.前言

##1.1 本章内容

本章通过ENV环境配置M2354片上外设CAN的功能，Keil Arm编译，基于rt-thread CAN驱动框架实现开发板和CAN调试器进行CAN通信验证。
##1.2模块介绍
BSP已经对接好了CAN的驱动，只需在系统配置上打开相应的开关即可
在ENV环境下，打开系统配置界面，Hardware Drivers Config->On-Chip Peripheral Drivers ->Enable Controller Area Network(CAN)->Enable CAN0
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220106/6415d58cdd3d16ed594b14bca4a08d5c.png)

在原理图上找到相应CAN的GPIO
![a5c70d96dfb4227a528765c832a46e87.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220106/a5c70d96dfb4227a528765c832a46e87.png)

硬件连接
网购一个TJA1050模块，通过杜邦线连接
![微信图片_20220106215624.jpg](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220106/af23d835427056aeef7e6072062d032e.jpg.webp)

##1.3开发软件
Keil Arm MDK
USB-CAN Tool
# 2.步骤说明

##2.1添加测试代码
在rt-thread官网找到CAN的测试例程
https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/can/can
在application建立can测试源文件，并加入到工程中
![6a3a9c9a838c8daf9645a9d7da594335.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220106/6a3a9c9a838c8daf9645a9d7da594335.png)

由于我的新唐pin_config工具软件使用不了，需要手动添加GPIO的初始化代码，在can_sample.c中加入一个GPIO的初始化函数，并在线程初始化调用
![9e3fb646f395facd2aeeb229d4b28210.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220106/9e3fb646f395facd2aeeb229d4b28210.png)

##2.2编译工程，并烧录开发板进行测试
```
/*
 * 程序清单：这是一个 CAN 设备使用例程
 * 例程导出了 can_sample 命令到控制终端
 * 命令调用格式：can_sample can1
 * 命令解释：命令第二个参数是要使用的 CAN 设备名称，为空则使用默认的 CAN 设备
 * 程序功能：通过 CAN 设备发送一帧，并创建一个线程接收数据然后打印输出。
*/

#include <rtthread.h>
#include "rtdevice.h"

#define CAN_DEV_NAME       "can0"      /* CAN 设备名称 */

static struct rt_semaphore rx_sem;     /* 用于接收消息的信号量 */
static rt_device_t can_dev;            /* CAN 设备句柄 */

/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t can_rx_call(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    /* CAN 接收到数据后产生中断，调用此回调函数，然后发送接收信号量 */
    rt_sem_release(&rx_sem);

return RT_EOK;
}

static void can_rx_thread(void *parameter)
{
    int i;
    rt_err_t res;
    struct rt_can_msg rxmsg = {0};

/* 设置接收回调函数 */
    rt_device_set_rx_indicate(can_dev, can_rx_call);

#ifdef RT_CAN_USING_HDR
    struct rt_can_filter_item items[5] =
    {
        RT_CAN_FILTER_ITEM_INIT(0x100, 0, 0, 1, 0x700, RT_NULL, RT_NULL), /* std,match ID:0x100~0x1ff，hdr 为 - 1，设置默认过滤表 */
        RT_CAN_FILTER_ITEM_INIT(0x300, 0, 0, 1, 0x700, RT_NULL, RT_NULL), /* std,match ID:0x300~0x3ff，hdr 为 - 1 */
        RT_CAN_FILTER_ITEM_INIT(0x211, 0, 0, 1, 0x7ff, RT_NULL, RT_NULL), /* std,match ID:0x211，hdr 为 - 1 */
        RT_CAN_FILTER_STD_INIT(0x486, RT_NULL, RT_NULL),                  /* std,match ID:0x486，hdr 为 - 1 */
        {0x555, 0, 0, 1, 0x7ff, 7,}                                       /* std,match ID:0x555，hdr 为 7，指定设置 7 号过滤表 */
    };
    struct rt_can_filter_config cfg = {5, 1, items}; /* 一共有 5 个过滤表 */
    /* 设置硬件过滤表 */
    res = rt_device_control(can_dev, RT_CAN_CMD_SET_FILTER, &cfg);
    RT_ASSERT(res == RT_EOK);
#endif

while (1)
    {
        /* hdr 值为 - 1，表示直接从 uselist 链表读取数据 */
        rxmsg.hdr = -1;
        /* 阻塞等待接收信号量 */
        rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
        /* 从 CAN 读取一帧数据 */
        rt_device_read(can_dev, 0, &rxmsg, sizeof(rxmsg));
        /* 打印数据 ID 及内容 */
        rt_kprintf("ID:%x", rxmsg.id);
        for (i = 0; i < 8; i++)
        {
            rt_kprintf("%2x", rxmsg.data[i]);
        }

rt_kprintf("\n");
    }
}

#include "M2354.h"
void can_io_init(void)
{
    SYS->GPD_MFPH = SYS_GPD_MFPH_PD11MFP_CAN0_TXD | SYS_GPD_MFPH_PD10MFP_CAN0_RXD;
}

int can_sample(int argc, char *argv[])
{
    can_io_init();
    
    struct rt_can_msg msg = {0};
    rt_err_t res;
    rt_size_t  size;
    rt_thread_t thread;
    char can_name[RT_NAME_MAX];

if (argc == 2)
    {
        rt_strncpy(can_name, argv[1], RT_NAME_MAX);
    }
    else
    {
        rt_strncpy(can_name, CAN_DEV_NAME, RT_NAME_MAX);
    }
    /* 查找 CAN 设备 */
    can_dev = rt_device_find(can_name);
    if (!can_dev)
    {
        rt_kprintf("find %s failed!\n", can_name);
        return RT_ERROR;
    }

/* 初始化 CAN 接收信号量 */
    rt_sem_init(&rx_sem, "rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);

/* 以中断接收及发送方式打开 CAN 设备 */
    res = rt_device_open(can_dev, RT_DEVICE_FLAG_INT_TX | RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);
    RT_ASSERT(res == RT_EOK);
    /* 创建数据接收线程 */
    thread = rt_thread_create("can_rx", can_rx_thread, RT_NULL, 1024, 25, 10);
    if (thread != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(thread);
    }
    else
    {
        rt_kprintf("create can_rx thread failed!\n");
    }

msg.id = 0x78;              /* ID 为 0x78 */
    msg.ide = RT_CAN_STDID;     /* 标准格式 */
    msg.rtr = RT_CAN_DTR;       /* 数据帧 */
    msg.len = 8;                /* 数据长度为 8 */
    /* 待发送的 8 字节数据 */
    msg.data[0] = 0x00;
    msg.data[1] = 0x11;
    msg.data[2] = 0x22;
    msg.data[3] = 0x33;
    msg.data[4] = 0x44;
    msg.data[5] = 0x55;
    msg.data[6] = 0x66;
    msg.data[7] = 0x77;
    /* 发送一帧 CAN 数据 */
    while(1){
        size = rt_device_write(can_dev, 0, &msg, sizeof(msg));
        if (size == 0)
        {
            rt_kprintf("can dev write data failed!\n");
        }
        rt_thread_delay(1000);
    }

return res;
}
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(can_sample, can device sample);
INIT_APP_EXPORT(can_sample);
```

# 3.代码验证
##3.1开发板发送数据到调试器
在finsh中输入can_sample命令，可以看到CAN调试器收到了开发板的发送的数据
![a8e7eba1d5906b0459389cebdea58ac6.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220106/a8e7eba1d5906b0459389cebdea58ac6.png)
##3.2调试器发送数据到开发板
在can调试器上输入发送数据，次数发送10次，在finsh看到CAN调试器发送的数据
![1a9aa227d95987868c6e18b75abc40a7.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220106/1a9aa227d95987868c6e18b75abc40a7.png)

# 4.总结

由于第一次使用新唐的ARM MCU芯片，走了不少弯路，但也终于验证成功基于RT-thtread的驱动框架CAN通讯，CAN驱动使用起来也很简单，只需打开相应的CAN开关即可。但原来测试过程走的一些弯路，也发现一些问题，例如开启了回环模式驱动是接收不到数据，如果发送过程中发生断线、接收端死机，发送端就会卡在发送驱动程序里面，对于系统的其它线程影响比较大，我在NXP的LPC54系列芯片上做了一些处理，希望rt-thread的CAN驱动对于一些特殊情况也就做些处理。