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使用ATA6571和STM32G474RE加速您的CAN应用

通向高效之路始于我们的高速CAN

ATA6571 Click with Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

ATA6571 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G474RE

当我们的最新一代CAN FD收发器解决方案来了,准备迎接高速通信的未来吧。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ATA6571 Click基于ATA6571,这是一个独立的高速CAN FD收发器,最高速率可达5 Mbit/s,用于Microchip的控制器局域网(CAN)协议控制器和物理的双线CAN总线。它具有改进的电磁兼容性(EMC)和ESD性能。其先进的低功耗管理支持本地和远程唤醒,即使在内部I/O和收发器供电关闭时也能实现待机和睡眠模式下的低电流消耗。ATA6571支持功能安全相关的应用。内部安全机制防止了由于欠电压和过温导致的设备故障,检测总线主导和隐性夹紧,并防止由于RXD和TXD的永久主导或隐性状态导致CAN总线阻塞。ATA6571有一个用于从睡眠模式唤醒设备的引脚。该引脚连接到WAKE外部开关,用于生成本地唤醒功能。CAN总线上的唤醒事件将抑制输出引脚INH切换到高电平。INH引脚提供了一

个内部开关,朝向电池供电电压,并控制外部电压调节器,例如Microchip的MCP1804。通过标有JMP3V3和JMP5V的SMD跳线,LDO的输出电压可以给mikroBUS™ 3.3V和5V电源轨供电。但是,应该注意的是,MIKROE不建议以这种方式给他们的系统供电。因此,默认情况下,这些跳线未被填充。ATA6571使用UART接口与MCU进行通信,默认波特率为9600 bps用于数据传输。除了来自mikroBUS™插座的UART通信引脚外,用户还可以通过板的左边缘的UART外部标头直接连接TX/RX信号。该Click board™配备了标准的DB-9连接器,使与CAN总线的接口简单易用。此外,用户还可以通过同样位于板左边缘的CAN外部标头直接连接CAN信号。除了这些特征外,ATA6571还使用了连接到mikroBUS™

插座的几个GPIO引脚。EN引脚连接到mikroBUS™插座上的CS引脚,用于启用控制。与STB引脚一起,后者位于mikroBUS™插座的AN引脚上,表示待机模式控制,EN引脚控制设备的操作模式。如果断开EN,则它还提供拉下以将收发器强制转换为隐性模式。在这些引脚旁边,ATA6571还使用另一个标记为ERR的引脚,该引脚位于mikroBUS™插座上的RST引脚上,用作错误指示。此引脚反映设备状态,并可以使用标有ERR的LED指示器进行可视显示。该Click board™设计为使用VIO SEL跳线选择的3.3V和5V逻辑电压级别进行操作。它允许3.3V和5V能力的MCU正确使用UART通信线路。此外,该Click board™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。

ATA6571 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G474R 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 STM32G474RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G474RE front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

128k

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)电缆是建立可靠的串行数据连接之间设备之间不可或缺的。该电缆在两端配有DB9母连接器,可在计算机、路由器、交换机和其他串行设备之间实现无缝连接。长度为2米,提供了灵活性,可以安排您的设置而不影响数据传输质量。这根电缆精心制作,确保了一致可靠的数据交换,非常适用于工业应用、办公环境和家庭设置。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,该电缆坚固的结构和健壮的连接器都能保证稳定的连接。使用2米的DB9母对母电缆,您可以简化数据通信需求,这是一个旨在轻松高效地满足您的串行连接需求的高效解决方案。

ATA6571 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Standby Mode Control
PA15
AN
Error Indication
PC12
RST
Enable Control
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
PA3
TX
UART RX
PA2
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

ATA6571 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 STM32G474RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU Access MB 1 Micro 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 Compiler Selection Step Image 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

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 ATA6571 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ata6571_set_operating_mode - 此函数通过控制EN和NSTB引脚设置设备的工作模式。

  • ata6571_generic_write - 此函数使用UART串行接口写入所需数量的数据字节。

  • ata6571_generic_read - 此函数使用UART串行接口读取所需数量的数据字节。

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * @file main.c
 * @brief ATA6571 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example reads and processes data from ATA6571 clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and sets the device operating mode.
 *
 * ## Application Task
 * Depending on the selected demo application mode, it reads all the received data or 
 * sends the desired message every 2 seconds.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void ata6571_clear_app_buf ( void )
 * - static err_t ata6571_process ( void )
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ata6571.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200

/*** Demo application mode selection, only one mode should be selected at the same time ***/
#define DEMO_APP_RECEIVER
// #define DEMO_APP_TRANSMITTER

#define TEXT_TO_SEND           "MikroE - ATA6571 click board\r\n"

static ata6571_t ata6571;
static log_t logger;

static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
static int32_t app_buf_cnt = 0;

/**
 * @brief ATA6571 clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset it's length and counter.
 * @note None.
 */
static void ata6571_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief ATA6571 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 *
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 *         @li @c -2 - Application buffer overflow.
 *
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t ata6571_process ( void );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;          /**< Logger config object. */
    ata6571_cfg_t ata6571_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 );
    Delay_ms( 100 );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    ata6571_cfg_setup( &ata6571_cfg );
    ATA6571_MAP_MIKROBUS( ata6571_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = ata6571_init( &ata6571, &ata6571_cfg );
    if ( UART_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    log_printf( &logger, "---- RECEIVER MODE ----\r\n" );
#endif 
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, "---- TRANSMITTER MODE ----\r\n" );
#endif 
    
    ata6571_set_operating_mode ( &ata6571, ATA6571_OPERATING_MODE_NORMAL );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;

    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    ata6571_process();

    if ( app_buf_len > 0 ) 
    {
        Delay_ms( 100 );
        ata6571_process();
        
        log_printf( &logger, "%s", app_buf );
        log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
        ata6571_clear_app_buf(  );
    }
#endif  

#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER 
    ata6571_generic_write( &ata6571, TEXT_TO_SEND, strlen( TEXT_TO_SEND ) );
    log_printf( &logger, "---- The message has been sent ----\r\n" );
    Delay_ms( 2000 );
#endif
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

static void ata6571_clear_app_buf ( void ) 
{
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
}

static err_t ata6571_process ( void ) 
{
    int32_t rx_size;
    char rx_buff[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };

    rx_size = ata6571_generic_read( &ata6571, rx_buff, PROCESS_BUFFER_SIZE );

    if ( rx_size > 0 ) 
    {
        int32_t buf_cnt = 0;

        if ( app_buf_len + rx_size >= PROCESS_BUFFER_SIZE ) 
        {
            ata6571_clear_app_buf(  );
            return ATA6571_ERROR;
        } 
        else 
        {
            buf_cnt = app_buf_len;
            app_buf_len += rx_size;
        }

        for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ ) 
        {
            if ( rx_buff[ rx_cnt ] != 0 ) 
            {
                app_buf[ ( buf_cnt + rx_cnt ) ] = rx_buff[ rx_cnt ];
            }
            else
            {
                app_buf_len--;
                buf_cnt--;
            }

        }
        return ATA6571_OK;
    }
    return ATA6571_ERROR;
}

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

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