中级
30 分钟

使用 TCAN4550 和 STM32F410RB 体验超快 CAN 连接

闪电般快速的通信

CAN FD 6 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

CAN FD 6 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

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

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。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
PC0
AN
Reset
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Wake Up
PC8
PWM
Interrupt
PC14
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

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
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

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 ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    log_printf( &logger, " Transmit second message\r\n" );
    canfd6_mcan_transmit_buffer_contents( &canfd6, CANFD6_SECOND_MSG );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#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
}

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。