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使用TLE9251V和PIC18F57Q43发挥高速CAN收发器的强大功能

征服CAN挑战

CAN FD 3 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 25, 2024

点击板

CAN FD 3 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

使用我们的高速 CAN FD 收发器最大化数据吞吐量,确保汽车行业的无缝通信。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

CAN FD 3 Click 基于 TLE9251V,这是一个高速 CAN 收发器,作为 CAN 控制器与英飞凌的物理总线介质之间的接口。HS CAN 网络是一种两线差分网络,允许数据传输速率高达 5 MBit/s。HS CAN 网络的特性是 CAN 总线上的两个信号状态:显性和隐性。CANH 和 CANL 引脚是 CAN 总线的接口,作为输入和输出。RxD 和 TxD 引脚是微控制器的接口。TxD 引脚是来自 CAN 控制器的串行数据输入。RxD 引脚是传输到 CAN 控制器的串行数据输出。HS CAN 收发器 TLE9251V 包括接收器和发射器单元,使收发器能够向总线介质发送数据并同时监控来自总线介质的数据。HS CAN 收发器 TLE9251V 将传输数据输入 TxD 上的串行数据流转换为 CAN 总线上的

差分输出信号,由 CANH 和 CANL 引脚提供。TLE9251V 的接收器阶段监控 CAN 总线上的数据并将其转换为 RxD 输出引脚上的串行单端信号。TxD 引脚上的逻辑"低"信号在 CAN 总线上产生显性信号,随后在 RxD 引脚上产生逻辑"低"信号。将数据广播到 CAN 总线并同时监听 CAN 总线上的数据流量的功能对于支持 CAN 网络中的逐位仲裁至关重要。基于 CANH 和 CANL 输出信号的高度对称性,TLE9251V 在宽频率范围内提供低水平的电磁发射 (EME)。TLE9251V 满足甚至严格的 EMC 测试限制,而无需额外的外部电路,如共模扼流圈。在上电复位时,TLE9251V 的所有功能都被禁用,设备被关闭。TLE9251V 具有集成的过温检测功能,以保护 TLE9251V 免

受发射器的热过应力。过温保护在正常操作模式下激活,在所有其他模式下禁用。温度传感器提供一个温度阈值:TJSD。当温度超过阈值 TJSD 时,发射器被禁用。在正常操作模式下,此过温事件将作为逻辑"低"信号在 ERR 输出引脚上发出信号。设备冷却后,发射器重新启用,NERR 返回逻辑"高"。在温度传感器内实现了滞后。鉴于其所有组件的特性,CAN FD Click 最适合用于信息娱乐应用、集群模块、雷达应用和 HVAC。板载 SMD 跳线标记为 VIO SEL 选择将用作逻辑电压电平的电压轨。它提供 3.3V 和 5V 之间的电压选择,因此点击板™ 可以与 3.3V 和 5V 能力的 MCU 接口。板左边缘的两个引脚还可以直接连接两根 UART 线(RX 和 TX)。

CAN FD 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

DB9母对母(2米)电缆对于在设备之间建立可靠的串行数据连接至关重要。两端的DB9母头连接器使这根电缆可以在各种设备之间实现无缝连接,如计算机、路由器、交换机和其他串行设备。长度为2米,提供了布置设备的灵活性,而不会影响数据传输质量。该电缆经过精心制作,确保一致且可靠的数据交换,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,这根电缆的耐用结构和坚固连接器都能保证稳定的连接。使用这款2米的DB9母对母电缆,简化您的数据通信需求,这是一种高效的解决方案,能够轻松高效地满足您的串行连接要求。

CAN FD 3 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Standby Mode
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PC3
TX
UART RX
PC2
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

CAN FD 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity Nano with PICXXX Access MB 1 - 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
PIC18F57Q43 Curiosity 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 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • canfd3_generic_read - 通用读函数

  • canfd3_generic_write - 通用写函数

  • canfd3_set_cs_pin - 设置CS引脚状态。

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 
 * \brief CanFd3 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from CAN FD 3 clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and enables the click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * Depending on the selected mode, it reads all the received data or sends the desired message
 * every 2 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - canfd3_process ( ) - The general process of collecting the received data.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "canfd3.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500

#define TEXT_TO_SEND "MikroE\r\n"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

// #define DEMO_APP_RECEIVER
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

static canfd3_t canfd3;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void canfd3_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    
    rsp_size = canfd3_generic_read( &canfd3, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

    if ( rsp_size > 0 )
    {  
        for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%c", uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] );
        }
    }
    Delay_ms( 100 );
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    canfd3_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    canfd3_cfg_setup( &cfg );
    CANFD3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    canfd3_init( &canfd3, &cfg );

    canfd3_set_cs_pin( &canfd3, CANFD3_MODE_NORMAL );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    canfd3_process( );
#endif
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    canfd3_generic_write( &canfd3, TEXT_TO_SEND, 8 );
    log_info( &logger, "--- The message is sent ---" );
    Delay_ms( 2000 );
#endif 
}
void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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