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将 UJA1162A 与 STM32F410RB 结合,实现高速 CAN 数据传输

无与伦比的数据传输

CAN FD 5 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

CAN FD 5 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

我们的高速CAN FD收发器将可靠性和速度结合在一起,树立了汽车通信的新标准。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

CAN FD 5 Click基于NXP Semiconductors的UJA1162A,这是一款“自供电”的高速(HS)CAN收发器,集成了符合ISO 11898-2:2016和SAE J2284-1至SAE J2284-5标准的CAN收发器,并具有睡眠模式。UJA1162A在CAN FD HS阶段提供高达5 Mbit/s的数据速率的可靠通信,并且可以在具有本地和总线唤醒功能的超低功耗睡眠模式下运行。各种故障安全和诊断功能提供了增强的系统可靠性和先进的电源管理。HS CAN收发器UJA1162A包括一个接收器和一个发射器单元,使收发器能够同时向总线介质发送数据和监控来自总线介质的数据。UJA1162A支持五种工作模式:正常模式、待机模式、睡眠模式、过温模式和关闭模式。每

种模式在静态电流、数据传输或故障诊断方面具有特定的特性。当收发器处于睡眠模式时,连接到Click板™背面的外部稳压器TLS850B0TBV33的引脚将被关闭,从而减少外部元件的功耗。这些LDO的输出通过可以填充的SMD跳线进行路由,以便这些LDO可以用于为mikroBUS™的3.3V和5V电源轨供电。然而,需要注意的是,MikroE不建议以这种方式为其系统供电,因此默认情况下这些跳线未填充。CAN FD 5 Click使用UART接口与MCU通信,默认波特率为9600 bps用于数据传输,而此Click板™上的GPIO引脚用于睡眠模式控制、本地唤醒和CAN收发器状态的中断。mikroBUS™插座上的CS引脚标记为SLP,可

以通过切换此引脚在正常模式和待机/睡眠模式之间切换。它还具有本地唤醒功能,路由到mikroBUS™上的PWM引脚,标记为WAK,这将使UJA1162A从待机/睡眠模式转换到正常模式。除了这些引脚,此Click板™还具有标记为CTS的中断引脚,指示MCU收发器已完全启用,可以通过UART TX/RX引脚传输和接收数据。用户还可以通过板左侧的UART外部头直接连接UART通信的TX/RX信号。此Click板™设计为与3.3V和5V逻辑电压水平一起运行,可以通过VIO SEL跳线进行选择。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click板™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

CAN FD 5 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F410RB 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 STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

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)电缆是建立设备之间可靠串行数据连接的必备工具。此电缆两端均配有DB9母头连接器,能够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。其长度为2米,提供了灵活的布线方案,而不会影响数据传输质量。精心制作的电缆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设,此电缆的耐用结构和坚固连接器都能保证稳定连接。简化您的数据通信需求,使用2米DB9母对母电缆,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 5 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Sleep Mode Control
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Wake-Up
PC8
PWM
CAN Status
PC14
INT
UART TX
PA2
TX
UART RX
PA3
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 5 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 STM32F410RB 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
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - 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
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 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • canfd5_generic_write - 通用写入函数

  • canfd5_generic_read - 通用读取函数

  • canfd5_set_normal_operating_mode - 设置正常工作模式的函数

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 CanFd5 Click example
 * 
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the CAN FD 5 click board.
 *
 * 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
 * - canfd5_process ( ) - The general process of collecting the received data.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "canfd5.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 canfd5_t canfd5;
static log_t logger;

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

static void canfd5_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    
    rsp_size = canfd5_generic_read( &canfd5, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

    if ( rsp_size > 0 )
    {  
        log_printf( &logger, "Received data: " );
        
        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;
    canfd5_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.

    canfd5_cfg_setup( &cfg );
    CANFD5_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    canfd5_init( &canfd5, &cfg );

    canfd5_set_normal_operating_mode( &canfd5 );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    canfd5_process( );
#endif
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    canfd5_generic_write( &canfd5, 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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