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30 分钟

使用BD41000AFJ-C和TM4C129ENCPDT进入CXPI通信的新纪元

超越通信极限

CXPI Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

CXPI Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129ENCPDT

我们的先进收发器无缝集成到CXPI网络中,能够在苛刻环境中实现高效可靠的汽车通信,优化数据交换。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

CXPI Click 基于 Rohm Semiconductor 的 BD41000AFJ-C,这是一款用于时钟扩展外设接口 (CXPI) 通信的收发器。BD41000AFJ-C 符合由日本汽车工程师学会 (JSAE) 制定的 CXPI 标准,即使在 HMI 系统中也能实现高度响应、可靠的多路通信,减少车辆重量并提高燃油效率。BD41000AFJ-C 的工作电压范围为 7V 至 18V,标记为 BAT,具有几种工作模式,每种模式由 mikroBUS™ 的 CS 引脚、BUS 引脚和 UART TX 引脚控制。除了 CODEC 模式外,它还具有内置的电源关闭、直通和 RX 直通模式,以实现节能控制。电源关闭模式通过不向除唤醒脉冲检测 (BUS) 和唤醒输入检测 (TX) 以外的电路供电来减少功耗。

直通模式不处理编码/解码。它只直接驱动 UART TX 到 BUS 和 BUS 到 UART RX 的信号。RX 直通模式在每个 BUS 上升沿反转 RX 输出。CODEC 模式是 CXPI 通信模式。标记为 EN 的 mikroBUS™ 插座的 CS 引脚应设置为高电平,以使芯片进入 CODEC 模式。BD41000AFJ-C 可以实现 3uA (典型值) 的静态电流,确保适用于汽车应用。因此,在非操作期间电池负载最小化,有助于提高能源节约。此外,高 ESD 抗性 (±8kV) 使实现低功耗、高可靠性的 CXPI 通信成为可能。此外,它还具有内置的故障保护功能,在检测到欠压或温度异常时暂停输出数据。CXPI Click 使用 UART 接口与 MCU 通信,传输速度范围为 

5kbps 至 20kbps,常用的 UART RX 和 TX 引脚用于数据传输。它还具有三个跳线,允许在 BD41000AFJ-C 的 MS 引脚上选择 CXPI 发射器模式到其标记为主 (Master) 或从 (Slave) 的适当位置。这可以通过使用标记为 MODE 的 SMD 跳线来完成。请注意,所有跳线必须放置在同一侧,否则 Click 板™ 可能无响应。该 Click 板™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下工作,通过 VCC SEL 跳线选择。这样,既支持 3.3V 也支持 5V 的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 配备了包含易于使用的函数库和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

CXPI Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Enable
PH0
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Master Mode: Clock Input
PL4
PWM
Slave Mode: Clock Output
PQ4
INT
UART TX
PK1
TX
UART RX
PK0
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

CXPI Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 CXPI Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • cxpi_send_command - 发送命令

  • cxpi_set_pwm_pin_state - 设置 PWM 引脚状态功能

  • cxpi_set_through_mode - 设置直通模式功能

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief CXPI Click Example.
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the CXPI Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes UART driver.
 * In addition to this module is placed inside transmitter/receiver working mode
 * cappable of transmission/receive the data.
 *
 * ## Application Task
 * Transmitter/Receiver task depend on uncommented code
 * Receiver logging each received byte to the UART for data logging,
 * while transmitted send messages every 5 seconds.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void cxpi_clear_current_rsp_buf ( void )
 * - static void cxpi_process ( void )
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "cxpi.h"

#define PROCESS_COUNTER 10
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 100
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 100

//#define DEMO_APP_RECEIVER
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

static cxpi_t cxpi;
static log_t logger;

static char current_rsp_buf[ PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ];
unsigned char demo_message[ 9 ] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 13, 10, 0 };

/**
 * @brief CXPI clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and resets it's length and counter.
 */
static void cxpi_clear_current_rsp_buf ( void );

/**
 * @brief CXPI data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 */
static void cxpi_process ( void );

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    cxpi_cfg_t cxpi_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );

    // Click initialization.

    cxpi_cfg_setup( &cxpi_cfg );
    CXPI_MAP_MIKROBUS( cxpi_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = cxpi_init( &cxpi, &cxpi_cfg );
    if ( UART_ERROR == init_flag ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, " Application Task " );
    cxpi_set_through_mode( &cxpi );

#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Send data:    \r\n" );
    log_printf( &logger, "      MikroE      \r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
#elif defined DEMO_APP_RECEIVER
    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   Receive data  \r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#else
    # error PLEASE SELECT TRANSMIT OR RECEIVE MODE!!!
#endif

    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
}

void application_task ( void ) {
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    cxpi_send_command( &cxpi, &demo_message[ 0 ] );
    log_printf( &logger, " Sent data : %s",  &demo_message[ 0 ] );
    log_printf( &logger, "------------------\r\n" ); 
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#elif defined DEMO_APP_RECEIVER
    cxpi_process( );
    if ( current_rsp_buf > 0 ) {
        log_printf( &logger, "%s", current_rsp_buf );
        cxpi_clear_current_rsp_buf( );
    }
#else
    # error PLEASE SELECT TRANSMIT OR RECEIVE MODE!!!
#endif
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

static void cxpi_clear_current_rsp_buf ( void ) {
    memset( current_rsp_buf, 0, PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE );
}

static void cxpi_process ( void ) {
    int16_t rsp_size;
    uint16_t rsp_cnt = 0;

    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    uint8_t process_cnt = PROCESS_COUNTER;

    // Clear parser buffer
    memset( current_rsp_buf, 0 , PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ); 

    while( process_cnt != 0 ) {
        rsp_size = cxpi_generic_read( &cxpi, &uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

        if ( rsp_size > 0 ) {
            // Validation of the received data
            for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ ) {
                if ( uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] == 0 ) {
                    uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] = 13;
                }
            }
            // Storages data in parser buffer
            rsp_cnt += rsp_size;
            if ( rsp_cnt < PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ) {
                strncat( current_rsp_buf, uart_rx_buffer, rsp_size );
            }

            // Clear RX buffer
            memset( uart_rx_buffer, 0, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
        } else {
            process_cnt--;
            // Process delay 
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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资源

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