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30 分钟

使用 TCAN4550 和 PIC32MZ1024EFH064 体验超快 CAN 连接

闪电般快速的通信

CAN FD 6 Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 24, 2024

点击板

CAN FD 6 Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

我们专为高速卓越设计的CAN FD收发器在汽车和工业系统中提供无与伦比的性能。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

CAN FD 6 Click基于TCAN4550,这是一款支持CAN和CAN FD协议的CAN收发器,提供德州仪器(Texas Instruments)从CAN总线到CAN协议控制器的接口,最高支持5兆比特每秒(Mbps)。它具有高带宽和数据速率灵活性,提供CAN总线与系统处理器之间的SPI接口,并支持通过CAN总线的本地和总线唤醒功能。该设备包括多种保护功能,以提供CAN总线的鲁棒性,包括故障安全模式、内部主导状态超时和宽总线工作范围。TCAN4550具有一个用于从睡眠模式唤醒设备的引脚。此引脚连接到标记为WAKE的外部按钮和标记为WKP的mikroBUS™插座的PWM引脚,以生成本地唤醒功能。CAN总线上的唤醒事件将使抑制输出引脚INH切换到高电平。INH引脚提供了一个内部开关,连接到电池电源电压,并控制外部电压调节

器Microchip的MCP1804。通过标记为3V3JMP和5VJMP的SMD跳线,LDO的输出电压可以为mikroBUS™ 3.3V和5V电源轨供电。然而,Mikroe不建议以这种方式为他们的系统供电,这就是为什么默认情况下这些跳线没有填充的原因。CAN FD 6 Click通过标准SPI接口与MCU通信,支持高达18MHz的时钟速率,用于传输和接收CAN帧。借助额外的40MHz晶振,TCAN4550可以满足高达5Mbps数据速率的CAN FD速率,以支持更高的数据吞吐量,并通过板右侧的6V至24V外部电源供电头进行操作。这一功能使TCAN4550设备非常适合包括汽车在内的许多应用。此Click板™配备了行业标准的DB-9连接器,使与CAN总线的接口简单易行。此外,用户可以通过板左侧边缘的CAN外部头直接连接CAN信号。除了这些功能,

TCAN4550还使用了几个连接到mikroBUS™插座的GPIO引脚。RST引脚和mikroBUS™可以执行硬件复位功能,将设备重置为默认设置并进入待机模式。此功能也可以通过板载标记为RST的按钮实现。除了这些引脚,ATA6571使用WKR引脚作为总线唤醒请求的专用唤醒请求引脚,使用INT引脚作为中断功能,连接到mikroBUS™插座的AN和INT引脚。用户还可以使用板右侧头上的GPIO引脚用于中断目的。此Click板™可以通过VIO SEL跳线选择3.3V和5V逻辑电压电平运行。它允许具有3.3V和5V功能的MCU正确使用UART通信线路。然而,Click板™配备了一个库,包含易于使用的函数和示例代码,可作为进一步开发的参考。

CAN FD 6 Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 mikroProg 连接器,以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记,它提供了流畅且沉浸式的工作体验,允许在任

何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC,dsPIC 或 PIC32 编程外,Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流,这足以操作所有板载和附加模块。所有 

mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上,包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。

PIC32MZ clicker double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Microchip

引脚数

64

RAM (字节)

524288

你完善了我!

配件

DB9母对母(2米)电缆是建立设备之间可靠串行数据连接的必备工具。该电缆两端均配有DB9母头连接器,可实现计算机、路由器、交换机和其他串行设备之间的无缝连接。电缆长度为2米,在不影响数据传输质量的情况下,提供了灵活的布置选择。该电缆精心制造,确保了数据交换的一致性和可靠性,适用于工业应用、办公室环境和家庭设置。无论是配置网络设备、访问控制台端口,还是使用串行外围设备,这款电缆的耐用结构和坚固连接器都能保证稳定连接。通过这款2米DB9母对母电缆,简化您的数据通信需求,这是一种高效解决方案,轻松满足您的串行连接需求。

CAN FD 6 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Wake Request
RE4
AN
Reset
RE5
RST
SPI Chip Select
RG9
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RG7
MISO
SPI Data IN
RG8
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Wake Up
RB3
PWM
Interrupt
RB5
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

CAN FD 6 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。

PIC32MZ clicker front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Micro B Connector Clicker Access - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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 CAN FD 6 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • canfd6_mcan_write_txbuffer - 此功能将CAN消息写入指定的TX缓冲区,以便稍后通过发送缓冲区内容功能进行传输。

  • canfd6_mcan_transmit_buffer_contents - 此功能将指定的缓冲区索引位值写入TXBAR寄存器,以请求发送消息。

  • canfd6_mcan_read_nextfifo - 此功能将读取指定的下一个MCAN FIFO元素,并返回相应的头信息和数据负载。

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 CANFD6 Click example
 *
 * # Description
 * This application presents the capabilities of the
 * CAN FD 6 click board. The board can be used both
 * as a receiver and a transmitter. Use def directive
 * to define the receive or transmit app.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The app starts by initializing the UART LOG and
 * SPI drivers. The default cfg function performs the
 * mandatory settings of the device. The user's default
 * configuration can be modified ( for more information
 * about device configuration, check the datasheet ).
 * Additionally, the app writes two messages to the FIFO
 * buffer and sends them if the transmit buffer content
 * event is triggered.
 *
 * ## Application Task
 * Depending on the defined app option, the application
 * task performs the following procedure. If the transmitter
 * is preferred, the application task triggers the transmit
 * buffer contents event of the first message and, later on,
 * the second message. On the other hand, the receiver waits
 * for the CAN FD interrupt, where the payload is read along
 * with the header ID.
 *
 * @author Stefan Nikolic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "canfd6.h"

// Comment out the line below in order to switch the application mode to receiver
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

#define CANFD6_FIRST_MSG                        0
#define CANFD6_SECOND_MSG                       1

static canfd6_t canfd6;
static log_t logger;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;        /**< Logger config object. */
    canfd6_cfg_t canfd6_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 );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    canfd6_cfg_setup( &canfd6_cfg );
    CANFD6_MAP_MIKROBUS( canfd6_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = canfd6_init( &canfd6, &canfd6_cfg );
    if ( init_flag == SPI_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    canfd6_default_cfg( &canfd6 );
    Delay_ms( 100 );
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    canfd6_mcan_tx_header_t canfd6_header = { 0 };
    uint8_t data_send_buf[ 64 ] = { 0 };
    strcpy ( data_send_buf, "MIKROE" );
    canfd6_header.DLC = CANFD6_MCAN_DLC_6B;
    canfd6_header.ID = 0x123;
    canfd6_header.FDF = 1;
    canfd6_header.BRS = 1;
    canfd6_header.EFC = 0;
    canfd6_header.MM  = 0;
    canfd6_header.RTR = 0;
    canfd6_header.XTD = 0;
    canfd6_header.ESI = 0;
    canfd6_mcan_write_txbuffer( &canfd6, CANFD6_FIRST_MSG, &canfd6_header, data_send_buf );

    strcpy ( data_send_buf, "CAN FD 6 click board" );
    canfd6_header.DLC = CANFD6_MCAN_DLC_20B;
    canfd6_header.ID = 0x456;
    canfd6_header.FDF = 1;
    canfd6_header.BRS = 1;
    canfd6_header.EFC = 0;
    canfd6_header.MM  = 0;
    canfd6_header.RTR = 0;
    canfd6_header.XTD = 0;
    canfd6_header.ESI = 0;
    canfd6_mcan_write_txbuffer( &canfd6, CANFD6_SECOND_MSG, &canfd6_header, data_send_buf );
    log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
#else
    log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
#endif
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) {
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, " Transmit first message\r\n" );
    canfd6_mcan_transmit_buffer_contents( &canfd6, CANFD6_FIRST_MSG );
    Delay_ms( 2000 );
    log_printf( &logger, " Transmit second message\r\n" );
    canfd6_mcan_transmit_buffer_contents( &canfd6, CANFD6_SECOND_MSG );
    Delay_ms( 2000 );
#else
    uint8_t cnt = 0;
    if ( !canfd6_get_int_pin( &canfd6 ) ) {
        canfd6_device_interrupts_t canfd6_dev_ir = { 0 };
        canfd6_mcan_interrupts_t canfd6_mcan_ir = { 0 };
        canfd6_device_read_interrupts( &canfd6, &canfd6_dev_ir );
        canfd6_mcan_read_interrupts( &canfd6, &canfd6_mcan_ir );

        if ( canfd6_dev_ir.SPIERR ) {
            canfd6_device_clear_spierr( &canfd6 );
        }

        if ( canfd6_mcan_ir.RF0N ) {
            canfd6_mcan_rx_header_t canfd6_msg_header = { 0 };
            uint8_t num_bytes = 0;
            uint8_t data_payload[ 64 ] = { 0 };

            canfd6_mcan_clear_interrupts( &canfd6, &canfd6_mcan_ir );

            num_bytes = canfd6_mcan_read_nextfifo( &canfd6, CANFD6_RXFIFO0, &canfd6_msg_header, data_payload );
            
            log_printf( &logger, " Message received ID[ 0x%X ]: ", canfd6_msg_header.ID );

            while ( cnt < 64 ) {
                if ( data_payload[ cnt ] ) {
                    log_printf( &logger, "%c", data_payload[ cnt ] );
                    cnt++;
                } else {
                    log_printf( &logger, "\r\n" );
                    cnt = 64;
                }
            }
        }
    }
#endif
}

void main ( void ) {
    application_init( );

    for ( ; ; ) {
        application_task( );
    }
}

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

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