RT-Thread Studio上的CAN實(shí)踐步驟說明

1.前言說明
CAN 是Controller Area Network 的縮寫（以下稱為CAN），是ISO*1 國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。
在當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對(duì)安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)
被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對(duì)可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很
多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個(gè)LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需
要，1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議?，F(xiàn)在，CAN 的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。
瑞薩在RA6M3系列芯片 集成CAN總線控制器。Controller Area Network (CAN) Module 詳細(xì)參考《Renesas RA6M3 Group User’s Manual: Hardware》

1.1.本章內(nèi)容
使用RT-Thread Studio來創(chuàng)建工程，配置CAN接口驅(qū)動(dòng)，編寫CAN接口測試程序，實(shí)現(xiàn)瑞薩RA6M3芯片和上 位機(jī)CAN通信（數(shù)據(jù)接收與發(fā)送）。

1.2.模塊介紹
CAN接口圖

1.3.開發(fā)軟件
RT-Thread Studio ， RA Smart Configurator

2.步驟說明
2.1.新建工程

2.2.編寫測試程序

/*

Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team

SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

Change Logs:
Date Author Notes
2023-06-15 Administrator the first version
/
#include
#include "hal_data.h"
#include
#define CAN_DEV_NAME "can0" / CAN 設(shè)備名稱 /
static struct rt_semaphore rx_sem; / 用于接收消息的信號(hào)量 /
static rt_device_t can_dev; / CAN 設(shè)備句柄 */
static int can_echo( rt_uint8_t p_buff );
/ 接收數(shù)據(jù)回調(diào)函數(shù) /
static rt_err_t can_rx_call(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
/ CAN 接收到數(shù)據(jù)后產(chǎn)生中斷，調(diào)用此回調(diào)函數(shù)，然后發(fā)送接收信號(hào)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};
/ 設(shè)置接收回調(diào)函數(shù) /
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, 0, 0x700, RT_NULL, RT_NULL), / std,match ID:0x1000x1ff，hdr 為 - 1，設(shè)置默認(rèn)過濾表 /
RT_CAN_FILTER_ITEM_INIT(0x300, 0, 0, 0, 0x700, RT_NULL, RT_NULL), / std,match ID:0x3000x3ff，hdr 為 - 1 /
RT_CAN_FILTER_ITEM_INIT(0x211, 0, 0, 0, 0x7ff, RT_NULL, RT_NULL), / std,match ID:0x211，hdr 為 - 1 /
RT_CAN_FILTER_STD_INIT(0x486, RT_NULL, RT_NULL), / std,match ID:0x486，hdr 為 - 1 /
{0x555, 0, 0, 0, 0x7ff, 7,} / std,match ID:0x555，hdr 為 7，指定設(shè)置 7 號(hào)過濾表 /
};
struct rt_can_filter_config cfg = {5, 1, items}; / 一共有 5 個(gè)過濾表 /
/ 設(shè)置硬件過濾表 /
res = rt_device_control(can_dev, RT_CAN_CMD_SET_FILTER, &cfg);
RT_ASSERT(res == RT_EOK);
#endif
while (1)
{
/ hdr 值為 - 1，表示直接從 uselist 鏈表讀取數(shù)據(jù) /
//rxmsg.hdr_index = -1;
/ 阻塞等待接收信號(hào)量 /
rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
/ 從 CAN 讀取一幀數(shù)據(jù) /
rt_device_read(can_dev, 0, &rxmsg, sizeof(rxmsg));
/ 打印數(shù)據(jù) ID 及內(nèi)容 */
rt_kprintf("ID:%x", rxmsg.id);
for (i = 0; i < 8; i++)
{
rt_kprintf("%2x", rxmsg.data[i]);
}
can_echo( &rxmsg.data[0]);
rt_kprintf("n");
}
}
static int can_echo( rt_uint8_t p_buff )
{
struct rt_can_msg msg = {0};
rt_size_t size;
msg.id = 0x03; / ID 為 0x03 /
msg.ide = RT_CAN_STDID; / 標(biāo)準(zhǔn)格式 /
msg.rtr = RT_CAN_DTR; / 數(shù)據(jù)幀 /
msg.len = 8; / 數(shù)據(jù)長度為 8 /
rt_memcpy(&msg.data[0], p_buff, 8);
/ 發(fā)送一幀 CAN 數(shù)據(jù) */
size = rt_device_write(can_dev, 0, &msg, sizeof(msg) );
if (size == 0)
{
rt_kprintf("can dev write data failed!n");
}
}
int can_test(int argc, char argv[])
{
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 設(shè)備 /
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 接收信號(hào)量 /
rt_sem_init(&rx_sem, "rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
/ 以中斷接收及發(fā)送方式打開 CAN 設(shè)備 /
res = rt_device_open(can_dev, RT_DEVICE_FLAG_INT_TX | RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);
RT_ASSERT(res == RT_EOK);
/ 設(shè)置 CAN 的工作模式為正常工作模式 /
//res = rt_device_control(can_dev, RT_CAN_CMD_SET_MODE, (void )RT_CAN_MODE_NORMAL);
/ 設(shè)置 CAN 通信的波特率為 100kbit/s /
//res = rt_device_control(can_dev, RT_CAN_CMD_SET_BAUD, (void )CAN100kBaud);
/ 創(chuàng)建數(shù)據(jù)接收線程 /
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");
}
return res;
}
/ 導(dǎo)出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(can_test, can device sample);

3.代碼驗(yàn)證
編譯程序并下載到開發(fā)板

使用CANFD（USB轉(zhuǎn)CAN ）發(fā)送和接收開發(fā)板CAN通信數(shù)據(jù)

4.章節(jié)總結(jié)
本章主要是驗(yàn)證了開發(fā)板和上位機(jī)CAN通信，RT-THREAD 開發(fā)板BSP 適配的很好，各種軟件組件比較豐富，可以節(jié)省很多開發(fā)時(shí)間。