中级
30 分钟

使用TLE9251V和STM32F446RE发挥高速CAN收发器的强大功能

征服CAN挑战

CAN FD 3 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

CAN FD 3 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

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

Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

131072

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 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
PB12
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
PA2
TX
UART RX
PA3
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
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

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F446RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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 ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#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;
}

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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。