LPC1768/1769之CAN控制器概述(附库函数下载地址)

一、背景:
使用LPC1769来做CAN的收发,在此对使用LPC1769的CAN控制器进行收发做个总结和记录,以备下
次开发快速上手使用。
附:LPC1768/1769除了支持最高频率不同以外,其它基本上一致。 二、正文:
先贴一张LPC1769 CAN控制器的方框图:

  .LPC1768/1769之CAN控制器概述(附库函数下载地址)

        由上图可见,整个CAN控制器一头是CPU,另一头是CAN收发器:
     CAN收发器负责CAN数据与CAN网络的通信。CAN内核模块解析和封装要发送到CAN收发器以及从CAN
   收发器发过来的数据,此处CAN内核工作由硬件自行完成。
     CPU通过APB总线即可设置CAN控制器状态,以及读取中断信息和中断状态。
     一共有3个发送缓冲器(邮箱),这样就可以保证,最少可以发送3组并发的CAN数据;2个接收缓冲
   器(邮箱),这样就可以在CPU处理1个邮箱的接收数据的同时,还能用另一个邮箱接收网络上的数据。
     LPC1769 CAN的验收滤波器比较特殊,它是一个独立于CAN控制器的器件,也属于一种外设,不过
   比较特殊的是,它是服务于CAN控制器的外设,这么做的意义就在于,验收滤波这方面,不再需要软件来
   来做任何事情,直接由硬件来实现查表算法,节省宝贵的CPU资源,由于它也算是一个独立的外设,运用
   起来也比较复杂,而本篇篇幅有限,暂不详述,下次再另开篇博客来说。
     至此,LPC1769 CAN的结构就介绍完毕,接下说明,做哪些事情可让其开始正确收发CAN数据。
        CAN1/ 使用以下寄存器进行设置:
a)电源使能:在PCONP 寄存器中,设置PCAN1/。
注:复位时,CAN1/ 会被使能(PCAN1/=)。
b)时钟使能:在PCLK_SEL0 寄存器中选择PCLK_CAN1/ 和验收滤波器的PCLK_ACF。
注:如果所需使用的 CAN 波特率必须高于100kbit/s(参见表16.),那么就不能选择IRC
     作为时钟源。
c)唤醒:CAN 控制器能够将微控制器从掉电模式唤醒。
d)引脚:通过PINSEL 寄存器选择CAN1/ 引脚,并通过PINMODE 寄存器选择引脚模式。
e)中断:CAN 中断是通过CAN1/2IER 寄存器来使能的。中断的使能是通过在NIVC 中使
用相应的中断设置使能寄存器(Interrupt Set Enable register)来实现的。
f)CAN 控制器初始化:在CANNOD 寄存器中设置。
以上为数据手册介绍的CAN控制器初始化过程,白话点说:
"a)"CAN是LPC1769的外设器件,要让其工作,首先要设置PCONP,该寄存器的各个位来决定外设
的时钟是否打开或关闭,若某个外设不被使用,则关闭它,以达到节省功耗的目的;此处要需
       要使用CAN,所以先打开CAN的外设时钟。
"b)"其次,外设若要正常工作,则均需要一个合适的时钟频率,通PCLK_SEL0l来决定CAN的外设
时钟来源,以及大小。
"c)"为了进一步减少MCU的功耗,当CAN网络上没有数据传输时,也没有CAN中断在处理,并且对应
       的睡眠位被置“1”,CAN外设会进入睡眠状态,若CAN总线上出现了显性位,则CAN外设从睡眠
       状态被唤醒。同时,若已配置了相关位,且此时整个MCU都进入掉电或者深度睡眠模式,则CAN
       也可将MCU唤醒 
"d)"配置CAN的收发引脚,无需多言,告诉CAN控制器,从哪个引脚收发CAN数据。
"e)"配置CAN的各种中断使能条件,此处使能了发送/接收中断,错误中断;以及配置NVIC内
CAN外设中断。
"f)"配置CAN相关的参数,譬如波特率等等。
至此,CAN控制器初始化部分完成,还需要做接收和发送函数,以及中断函数,来实现CAN的收发
,和错误管理。
当然,在CAN控制器初始化部分,波特率的参数设置还有许多要说,本篇篇幅有限,暂不详述,下次
再开篇博客进行介绍。
CAN中断函数:
/*----------------- INTERRUPT SERVICE ROUTINES --------------------------*/
/*********************************************************************//**
* @brief CAN_IRQ Handler, control receive message operation
* param[in] none
* @return none
**********************************************************************/
void CAN_IRQHandler()
{
uint8_t IntStatus;
uint32_t data1;
/* get interrupt status
* Note that: Interrupt register CANICR will be reset after read.
* So function "CAN_IntGetStatus" should be call only one time
*/
// 以下函数获取的是CAN1ICR/CAN2ICR的寄存器数据,该寄存器指明了中断来源
IntStatus = CAN_IntGetStatus(LPC_CAN1);if((IntStatus>>)&0x01) {// 接收中断
}
...
// 省略的内容为,根据寄存器的各位的中断来源数据来解析中断信息。
       // IntStatus = CAN_IntGetStatus(LPC_CAN2);
       // if(...) ...
} CAN接收函数:
此函数为NXP提供的库函数,库函数下载链接在本文第三部分,该函数做的内容无非就是,在中
断内,检查两个接收邮箱内是否有信息,若有,则将信息提取。
/********************************************************************//**
* @brief Receive message data
* @param[in] CANx pointer to LPC_CAN_TypeDef, should be:
* - LPC_CAN1: CAN1 peripheral
* - LPC_CAN2: CAN2 peripheral
* @param[in] CAN_Msg point to the CAN_MSG_Type Struct, it will contain received
* message information such as: ID, DLC, RTR, ID Format
* @return Status:
* - SUCCESS: receive message successfully
* - ERROR: receive message unsuccessfully
*********************************************************************/
Status CAN_ReceiveMsg (LPC_CAN_TypeDef *CANx, CAN_MSG_Type *CAN_Msg)
{
uint32_t data; CHECK_PARAM(PARAM_CANx(CANx)); //check status of Receive Buffer
if((CANx->SR &0x00000001))
{
/* Receive message is available */
/* Read frame informations */
CAN_Msg->format = (uint8_t)(((CANx->RFS) & 0x80000000)>>);
CAN_Msg->type = (uint8_t)(((CANx->RFS) & 0x40000000)>>);
CAN_Msg->len = (uint8_t)(((CANx->RFS) & 0x000F0000)>>); /* Read CAN message identifier */
CAN_Msg->id = CANx->RID; /* Read the data if received message was DATA FRAME */
if (CAN_Msg->type == DATA_FRAME)
{
/* Read first 4 data bytes */
data = CANx->RDA;
*((uint8_t *) &CAN_Msg->dataA[])= data & 0x000000FF;
*((uint8_t *) &CAN_Msg->dataA[])= (data & 0x0000FF00)>>;;
*((uint8_t *) &CAN_Msg->dataA[])= (data & 0x00FF0000)>>;
*((uint8_t *) &CAN_Msg->dataA[])= (data & 0xFF000000)>>; /* Read second 4 data bytes */
data = CANx->RDB;
*((uint8_t *) &CAN_Msg->dataB[])= data & 0x000000FF;
*((uint8_t *) &CAN_Msg->dataB[])= (data & 0x0000FF00)>>;
*((uint8_t *) &CAN_Msg->dataB[])= (data & 0x00FF0000)>>;
*((uint8_t *) &CAN_Msg->dataB[])= (data & 0xFF000000)>>; /*release receive buffer*/
CANx->CMR = 0x04;
}
else
{
/* Received Frame is a Remote Frame, not have data, we just receive
* message information only */
CANx->CMR = 0x04; /*release receive buffer*/
return SUCCESS;
}
}
else
{
// no receive message available
return ERROR;
}
return SUCCESS;
} CAN发送函数:
该函数还是库函数,即依次查询3个发送邮箱的状态,若邮箱状态为空,则将数据填充到该邮箱
并置位发送标志,然后由CAN内核模块硬件自动发送。发送的优先级在寄存器内均可配置,不详述。
篇幅不想过长,因此查询邮箱2/3代码部分省略。
/********************************************************************//**
* @brief Send message data
* @param[in] CANx pointer to LPC_CAN_TypeDef, should be:
* - LPC_CAN1: CAN1 peripheral
* - LPC_CAN2: CAN2 peripheral
* @param[in] CAN_Msg point to the CAN_MSG_Type Structure, it contains message
* information such as: ID, DLC, RTR, ID Format
* @return Status:
* - SUCCESS: send message successfully
* - ERROR: send message unsuccessfully
*********************************************************************/
Status CAN_SendMsg (LPC_CAN_TypeDef *CANx, CAN_MSG_Type *CAN_Msg)
{
uint32_t data;
CHECK_PARAM(PARAM_CANx(CANx));
CHECK_PARAM(PARAM_ID_FORMAT(CAN_Msg->format));
if(CAN_Msg->format==STD_ID_FORMAT)
{
CHECK_PARAM(PARAM_ID_11(CAN_Msg->id));
}
else
{
CHECK_PARAM(PARAM_ID_29(CAN_Msg->id));
}
CHECK_PARAM(PARAM_DLC(CAN_Msg->len));
CHECK_PARAM(PARAM_FRAME_TYPE(CAN_Msg->type)); //Check status of Transmit Buffer 1
if (CANx->SR & (<<))
{
/* Transmit Channel 1 is available */
/* Write frame informations and frame data into its CANxTFI1,
* CANxTID1, CANxTDA1, CANxTDB1 register */
CANx->TFI1 &= ~0x000F0000;
CANx->TFI1 |= (CAN_Msg->len)<<;
if(CAN_Msg->type == REMOTE_FRAME)
{
CANx->TFI1 |= (<<); //set bit RTR
}
else
{
CANx->TFI1 &= ~(<<);
}
if(CAN_Msg->format == EXT_ID_FORMAT)
{
CANx->TFI1 |= (0x80000000); //set bit FF
}
else
{
CANx->TFI1 &= ~(0x80000000);
} /* Write CAN ID*/
CANx->TID1 = CAN_Msg->id; /*Write first 4 data bytes*/
data = (CAN_Msg->dataA[])|(((CAN_Msg->dataA[]))<<)|
           ((CAN_Msg->dataA[])<<)|((CAN_Msg->dataA[])<<);
CANx->TDA1 = data; /*Write second 4 data bytes*/
data = (CAN_Msg->dataB[])|(((CAN_Msg->dataB[]))<<)|
           ((CAN_Msg->dataB[])<<)|((CAN_Msg->dataB[])<<);
CANx->TDB1 = data; /*Write transmission request*/
// 注意该值,置位发送邮箱1,告知硬件,邮箱1的信息已经填充完毕可发送。
CANx->CMR = 0x21;
return SUCCESS;
}
//check status of Transmit Buffer 2
else if(CANx->SR & (<<))
{
/* Transmit Channel 2 is available */
/* Write frame informations and frame data into its CANxTFI2,
* CANxTID2, CANxTDA2, CANxTDB2 register */
...
/*Write transmission request*/
// 注意该值,置位发送邮箱2,告知硬件,邮箱2的信息已经填充完毕可发送。
CANx->CMR = 0x41;
return SUCCESS;
}
//check status of Transmit Buffer 3
else if (CANx->SR & (<<))
{
/* Transmit Channel 3 is available */
/* Write frame informations and frame data into its CANxTFI3,
* CANxTID3, CANxTDA3, CANxTDB3 register */
...
/*Write transmission request*/
// 注意该值,置位发送邮箱3,告知硬件,邮箱3的信息已经填充完毕可发送。
CANx->CMR = 0x81;
return SUCCESS;
}
else
{
// 所有邮箱都处于非空闲状态,无法发送
return ERROR;
}
} 至此,有了初始化部分,CAN中断函数,CAN发送、接收函数,也就实现了CAN数据的收发。
滤波以波特率以及CAN总线错误处理,下次再开博客详述。 三、参考文档
LPC175x_6x CMSIS-Compliant Standard Peripheral Firmware Driver Library (Keil, IAR, GNU)
  https://www.lpcware.com/content/nxpfile/lpc175x6x-cmsis-compliant-standard-peripheral-firmware-driver-library-keil-iar-gnu 至此,记录完毕。 记录时间:--
记录地点:深圳WZ
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