芯教程丨平頭哥助力昊芯HX2000系列芯片CAN網(wǎng)絡(luò)通信

隨著能源日益短缺，科技的日趨智能化，復雜高效的多機控制，已日趨成為當今社會迅速發(fā)展的必然需求。昊芯順應(yīng)時代要求，推出適用于高精度工業(yè)自動化運動控制的新版HXS320F28034數(shù)字信號處理器DSP，其CAN模塊以Mailbox信箱MBOXn控制與傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)DSP之間的控制指令高效收發(fā)，可更有效助力于工程師實現(xiàn)高效的多DSP控制指令收發(fā)，廣泛應(yīng)用于電動汽車、風力發(fā)電、軌道交通、機器人等高復雜度控制領(lǐng)域。

自平頭哥半導體有限公司的劍池集成開發(fā)環(huán)境（簡稱“CDK”）支持HX2000系列芯片調(diào)試以來，本期以USB_CAN通信收發(fā)實例講解CAN網(wǎng)絡(luò)通信功能。

HX2000系列CAN模塊原理如下圖，通過CANMC[CCR]使能進入初始化配置模式，等待CANMC[CCE]置高寫入CANBTC位配置波特率；等待CANMC[CCE]拉低，完成初始化；

通過Mailbox郵箱MBOXn.MSGCTRL的RTR位配置遠程傳輸請求，TPL位配置MBOXn傳輸優(yōu)先級，DLC位配置傳輸0~8個字節(jié)，傳輸過程如下：

1．CAN總線通過CAN傳輸芯片向CAN發(fā)送數(shù)據(jù)，使能CANRIOC[RXFUNC]打開接收線，接收來自GPIOMUX所定義CANRX接收引腳上的數(shù)據(jù)，裝載到緩沖區(qū)Receive Buffer；

2．通過CANMD[MDn]配置Mailbox郵箱MBOXn為接收，使能CANME[MEn]打開郵箱MBOXn，接收來自緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)；

3．全局中斷標志的設(shè)置取決于CANGIM寄存器中GIL位的設(shè)置。如果設(shè)置了該位，則全局中斷在CANGIF1寄存器中設(shè)置位；否則，在CANGIF0寄存器中設(shè)置。通過CANMIM[MIMn]配置接收掩碼中斷使能；通過CANMIL[MILn]配置，將MBOXn接收中斷，映射到中斷ECAN0INTA或ECAN1INTA；使能CANGIM[I0EN/I1EN]打開中斷信號，MBOXn接收到數(shù)據(jù)時，將產(chǎn)生一個接收中斷，使CANGIF0/1[MIV0/1]中相應(yīng)接收郵箱MBOXn的郵箱號置位；通過PIE響應(yīng)CPU執(zhí)行接收中斷程序：

（1）置位CANRMP[RMPn]掛起MBOXn郵箱，以防止瞬間接收到多組數(shù)據(jù)；

（2）通過CANGIF0/1[MIV0/1]，確認接收到數(shù)據(jù)郵箱為MBOXn，并讀取接收的數(shù)據(jù)；

（3）置位CANRMP[RMPn]清除郵箱MBOXn掛起狀態(tài)，準備接收下一組數(shù)據(jù)。

4.通過CANMD[MDn]配置另一Mailbox郵箱MBOXn為發(fā)送，使能CANME[MEn]打開發(fā)送郵箱，使能CANTRS[TRSn]啟動發(fā)送郵箱，發(fā)送數(shù)據(jù)到緩沖區(qū) Transmit Buffer；

5.使能CANTIOC[TXFUNC]打開發(fā)送線，通過GPIOMUX所定義CANTX發(fā)送引腳將緩沖區(qū)Transmit Buffer數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線。

由此設(shè)計通過USB_CAN分析儀將昊芯HXS320F28034芯片與上位機軟件通訊實例：采用昊芯HXS320F28034芯片、CAN收發(fā)器與USB_CAN分析儀，通過USB_CAN網(wǎng)絡(luò)調(diào)試上位機軟件，向CPU發(fā)送任意一組數(shù)據(jù)，CPU接收所發(fā)送的數(shù)據(jù)，硬件連接如下圖所示:

基于以上分析，在CDK上開發(fā)CAN通信程序，代碼包括：CAN的GPIO配置、初始化參數(shù)配置、CAN發(fā)送程序與接收中斷服務(wù)程序，主程序調(diào)用執(zhí)行。主要代碼如下：

1.intmain(void)

2.{

3.InitSysCtrl();//系統(tǒng)時鐘初始化

4.CAN_Init();//CAN的初始化參數(shù)配置

5.InitECanaGpio();//CAN的Gpio引腳配置

6.EALLOW;

7.ECanaRegs.CANMIM.bit.MIM0=1;//打開接收掩碼，接收到數(shù)據(jù)觸發(fā)中斷

8.ECanaRegs.CANMIL.bit.MIL0=0;//選擇EcanA中斷0

9.ECanaRegs.CANGIM.bit.I0EN=1;//使能中斷0

10.PieVectTable.ECAN0INTA=&eCanRxIsr;//CANA0接收中斷入口

11.EDIS;

12.PieCtrlRegs.PIEIER9.bit.INTx5=1;//使能ECAN1中斷

13.IER|=M_INT9;//EnableCPUINT9

14.EINT;

15.while(1){

16.CAN_Tx();//發(fā)送數(shù)據(jù)

17.}

18.return0;

19.}

其中，CAN的初始化參數(shù)配置代碼為：

1.voidCAN_Init()

2.{

3.volatilestructECAN_REGSECanaShadow;

4.EALLOW;

5./*配置RX與TX引腳*/

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./*清中斷標志*/

15.P_ECanaRegs->CANGIF0.all=0xFFFFFFFF;

16.P_ECanaRegs->CANGIF1.all=0xFFFFFFFF;

17.

18./*初始化配置，寫入CAN波特率*/

19.ECanaShadow.CANMC.all=P_ECanaRegs->CANMC.all;

20.ECanaShadow.CANMC.bit.CCR=1;//SetCCR=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);//WaitforCCEbittobeset..

27.//Bitrate=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;//SetCCR=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);//WaitforCCEbittobecleared..

41.

42./*屏蔽所有信箱寄存器*/

43.//RequiredbeforewritingtheMSGIDs

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的傳輸字節(jié)為2*/

49.ECanaMboxes.MBOX1.MSGCTRL.bit.DLC=0x2;

50.ECanaMboxes.MBOX0.MSGCTRL.bit.DLC=0x2;

51./*配置MBOX0為接收，MBOX1為發(fā)送*/

52.ECanaRegs.CANMD.bit.MD0=1;

53.ECanaRegs.CANMD.bit.MD1=0;

54./*使能MBOX0andMBOX1*/

55.ECanaRegs.CANME.bit.ME0=1;

56.ECanaRegs.CANME.bit.ME1=1;

57.//掛起接收郵箱，以觸發(fā)接收中斷

58.if(ECanaRegs.CANRMP.bit.RMP0==0)

59.{

60.ECanaRegs.CANRMP.bit.RMP0=1;

61.}

62.EDIS;

63.return;

64.}

CAN的發(fā)送程序代碼為：

1.voidCAN_Tx(void)

2.{

3.//等待MBOX0接收成功，讀取消息

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;//發(fā)送MBOX1數(shù)據(jù)到MBOX0

9.}

CDK上開發(fā)CAN通信收發(fā)程序，其編譯結(jié)果為：

編譯通過后，就可以開始調(diào)試了，調(diào)試后，可通過USB_CAN網(wǎng)絡(luò)通信軟件，查看發(fā)送與接收到的數(shù)據(jù)如下圖：