【EsDA應(yīng)用】如何用5分鐘快速建立CAN通信

CAN總線(xiàn)的高可靠性、高性能等優(yōu)點(diǎn)使其在工業(yè)測(cè)控以及工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域中被大量廣泛使用。本文基于EsDA開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為您簡(jiǎn)單介紹如何用5分鐘快速建立CAN通信。

簡(jiǎn)介

CAN是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。由于性能高，可靠性高現(xiàn)被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)，醫(yī)療，船舶，工業(yè)自動(dòng)化等其他方面。因?yàn)橹恍枰獌筛€(xiàn)就可在多個(gè)設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信所以被廣泛使用。本文基于EsDA開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為您簡(jiǎn)單介紹如何用5分鐘快速建立CAN通信。

基本工作原理：通過(guò)USBCANFD-200U接口卡實(shí)現(xiàn)主板與PC實(shí)現(xiàn)CAN(FD)通信。

本應(yīng)用選用 EPC6450-AWI開(kāi)發(fā)板，USBCANFD-200U接口卡與PC連接，使其能與接入CAN(FD)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)板進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，USBCANFD不同系列產(chǎn)品支持1~8路CAN(FD)通信，可根據(jù)不同需求進(jìn)行選擇，本文采用的200U系列僅支持2路通信。該實(shí)驗(yàn)用到了timer，fscript，canfd_out，canfd_in，fscript和log節(jié)點(diǎn)。

前期準(zhǔn)備若是剛開(kāi)始接觸EsDA，可先閱讀EsDA其他系列文章，從零開(kāi)始搭建環(huán)境和掌握基本開(kāi)發(fā)流程，已有基礎(chǔ)的可以跳過(guò)：

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【EsDA應(yīng)用】5分鐘實(shí)現(xiàn)一個(gè)串口通信業(yè)務(wù)

1. 硬件準(zhǔn)備

1.1 準(zhǔn)備一個(gè)USBCANFD-200U接口卡，并在PC上下載并安裝ZCANPRO的上位機(jī)軟件。

1.2 準(zhǔn)備EPC6450-AWI開(kāi)發(fā)板，并按照下圖所示連接好硬件。

將EPC6450-AWI開(kāi)發(fā)板上的CAN_0與USBCANFD-200U隨機(jī)一路進(jìn)行連接，并將USBCANFD-200U接口卡的USB2.0連接到PC上，建立好硬件連接。

2. 節(jié)點(diǎn)介紹

實(shí)現(xiàn)CAN(FD)總線(xiàn)通信，需要使用到canfd相關(guān)的AWFlow節(jié)點(diǎn)，包括canfd_out，canfd_in和canfd三個(gè)節(jié)點(diǎn)。

2.1 canfdCANFD通信協(xié)議配置節(jié)點(diǎn)，屬于隱式節(jié)點(diǎn)，不會(huì)顯示在畫(huà)布中，需要配套相應(yīng)功能節(jié)點(diǎn)一起使用。2.1.1 屬性

端口(port)：設(shè)備端口路徑，用于系統(tǒng)打開(kāi)設(shè)備；CAN控制器類(lèi)型(can_type)：設(shè)置CAN控制器類(lèi)型。值為0表示CAN；值為1表示CANFD；非標(biāo)準(zhǔn)ISO模式(non_iso_mode)：開(kāi)啟/關(guān)閉非標(biāo)準(zhǔn)ISO模式。值為0表示關(guān)閉；值為1表示開(kāi)啟；仲裁域波特率(nominal_bps)：設(shè)置仲裁域波特率，單位是bps，值域是0~1000000；仲裁域采樣點(diǎn)精確的分子值(nominal_spf)：設(shè)置仲裁域采樣點(diǎn)精確的分子值，采樣點(diǎn)用分?jǐn)?shù)來(lái)表示，如需要將采樣點(diǎn)設(shè)置為87.5%，則設(shè)置采樣點(diǎn)的分母為1000，分子為875即可。因硬件原因可能導(dǎo)致不能精確地配置采樣點(diǎn)，增加了兩個(gè)分子值來(lái)表示范圍。值域是0~10240；仲裁域采樣點(diǎn)最小的分子值(nominal_spf_min)：設(shè)置仲裁域采樣點(diǎn)最小分子值，值域是0~10240；仲裁域采樣點(diǎn)最大的分子值(nominal_spf_max)：設(shè)置仲裁域采樣點(diǎn)最大分子值，值域是0~10240；仲裁域采樣點(diǎn)分母值(nominal_spd)：設(shè)置仲裁域采樣點(diǎn)分母值，值域是0~10240數(shù)據(jù)域波特率(data_bps)：設(shè)置數(shù)據(jù)域波特率，值域是0~5000000；數(shù)據(jù)域采樣點(diǎn)精確的分子值(data_spf)：設(shè)置數(shù)據(jù)域采樣點(diǎn)精確的分子值，采樣點(diǎn)用分?jǐn)?shù)來(lái)表示，如需要將采樣點(diǎn)設(shè)置為87.5%，則設(shè)置采樣點(diǎn)的分母為1000，分子為875即可。因硬件原因可能導(dǎo)致不能精確地配置采樣點(diǎn)，增加了兩個(gè)分子值來(lái)表示范圍。值域是0~10240；數(shù)據(jù)域采樣點(diǎn)最小的分子值(data_spf_min)：設(shè)置數(shù)據(jù)域采樣點(diǎn)最小的分子值。值域是0~10240；數(shù)據(jù)域采樣點(diǎn)最大的分子值(data_spf_max)：設(shè)置數(shù)據(jù)域采樣點(diǎn)最大的分子值。值域是0~10240；數(shù)據(jù)域采樣點(diǎn)分母值(data_spd)：數(shù)據(jù)域采樣點(diǎn)分母值。值域是0~10240；濾波器使能(filter_enable)：開(kāi)啟/關(guān)閉濾波器。值為0表示關(guān)閉；值為1表示開(kāi)啟；濾波表(filter_table)：濾波表，濾波表采用json數(shù)組的形式設(shè)置，最大支持32條，符合濾波表?xiàng)l件的報(bào)文將被接收，不符合的報(bào)文會(huì)被過(guò)濾，但錯(cuò)誤報(bào)文不會(huì)被過(guò)濾。濾波表格式如下:id表示報(bào)文ID；msk表示ID掩碼，ID掩碼部分相同的報(bào)文將被接收；recv_std表示是否接收標(biāo)準(zhǔn)幀；recv_ext表示是否接收擴(kuò)展幀；recv_data表示是否接收數(shù)據(jù)幀；recv_rmt：是否接收遠(yuǎn)程幀。

* 配置節(jié)點(diǎn)（config類(lèi)型）只存在節(jié)點(diǎn)屬性，不具備輸入輸出功能。2.2 canfd_in2.2.1 屬性

• 名稱(chēng)(name)：節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)，用于索引查找本節(jié)點(diǎn)；

顯示名稱(chēng)(displayName)：用于畫(huà)布上顯示的名稱(chēng)；關(guān)聯(lián)配置(config)：綁定一個(gè)canfd的配置節(jié)點(diǎn)。

2.2.2 輸出

payload：CAN報(bào)文，1-8字節(jié)為時(shí)間戳，9-12字節(jié)為ID，13-14字節(jié)為報(bào)文標(biāo)志位【位0：發(fā)送幀標(biāo)志（單次發(fā)送）。位1：CANFD幀標(biāo)志，位2：遠(yuǎn)程幀標(biāo)志，位3：擴(kuò)展幀標(biāo)志，位4：錯(cuò)誤幀標(biāo)志，位5：轉(zhuǎn)換可變速率，位6：錯(cuò)誤狀態(tài)指示（0：被動(dòng)錯(cuò)誤，1：主動(dòng)錯(cuò)誤）】，15-16字節(jié)為通道號(hào)（低5位）和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（高11位），17字節(jié)到末尾為報(bào)文數(shù)據(jù)；payloadLength：負(fù)載長(zhǎng)度。

* pump類(lèi)型節(jié)點(diǎn)通常不具備數(shù)據(jù)輸入。2.3 canfd_out2.3.1 屬性

• 名稱(chēng)(name)：節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)，用于索引查找本節(jié)點(diǎn)；顯示名稱(chēng)(displayName)：用于畫(huà)布上顯示的名稱(chēng)；

關(guān)聯(lián)配置(config)：綁定一個(gè)canfd的配置節(jié)點(diǎn)。

2.3.2?輸入

payload：CAN報(bào)文，1-8字節(jié)為時(shí)間戳，9-12字節(jié)為ID，13-14字節(jié)為報(bào)文標(biāo)志位【位0：發(fā)送幀標(biāo)志（單次發(fā)送），位1：CANFD幀標(biāo)志，位2：遠(yuǎn)程幀標(biāo)志，位3：擴(kuò)展幀標(biāo)志，位4：錯(cuò)誤幀標(biāo)志，位5：轉(zhuǎn)換可變速率，位6：錯(cuò)誤狀態(tài)指示（0：被動(dòng)錯(cuò)誤，1：主動(dòng)錯(cuò)誤）】，15-16字節(jié)為通道號(hào)（低5位）和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（高11位），17字節(jié)到末尾為報(bào)文數(shù)據(jù)；payloadLength：負(fù)載長(zhǎng)度。

* sink類(lèi)型節(jié)點(diǎn)通常不具備數(shù)據(jù)輸出。

業(yè)務(wù)處理

本應(yīng)用主要通過(guò)USBCANFD-200U接口卡將PC與接入CAN網(wǎng)絡(luò)的EPC6450-AWI開(kāi)發(fā)板進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，具體實(shí)現(xiàn)如下：

1. 添加節(jié)點(diǎn)并連線(xiàn)

本實(shí)驗(yàn)主要執(zhí)行兩個(gè)步驟：

EPC6450-AWI開(kāi)發(fā)板上的CAN_0通過(guò)CAN通信協(xié)議，canfd_out節(jié)點(diǎn)定時(shí)向USBCANFD-200U接口卡發(fā)送0x00，0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，八個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)可在PC上的工具ZCANPRO上查看。PC上的工具ZCANPRO通過(guò)CAN總線(xiàn)通信協(xié)議定時(shí)發(fā)送0x00，0x11，0x22，0x33，0x44，0x55，0x66，0x77八個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，EPC6450-AWI開(kāi)發(fā)板上通過(guò)canfd_in這個(gè)節(jié)點(diǎn)去接收數(shù)據(jù)，并通過(guò)log最終打印可查看。

采用的節(jié)點(diǎn)有timer，fscript，canfd_out，canfd_in，fscript和log節(jié)點(diǎn)。

2. 配置節(jié)點(diǎn)

雙擊timer節(jié)點(diǎn)，設(shè)置canfd_out節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的定時(shí)時(shí)間。雙擊canfd_out節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)fscript，結(jié)合2.2關(guān)于canfd_out節(jié)點(diǎn)的介紹可知canfd_out節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)輸入?yún)?shù)：payload;payloadLength。一個(gè)傳遞通信數(shù)據(jù)內(nèi)容，一個(gè)傳遞通信數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，內(nèi)容如下：

buf?=?wbuffer_create()
wbuffer_write_int8(buf,?202)
wbuffer_write_int8(buf,?150)
wbuffer_write_int8(buf,?9)
wbuffer_write_int8(buf,?124)
wbuffer_write_int8(buf,?0)
wbuffer_write_int8(buf,?0)
wbuffer_write_int8(buf,?0)
wbuffer_write_int8(buf,?0)

wbuffer_write_int8(buf,?17)
wbuffer_write_int8(buf,?1)
wbuffer_write_int8(buf,?0)
wbuffer_write_int8(buf,?0)
wbuffer_write_int8(buf,?0)
wbuffer_write_int8(buf,?0)
wbuffer_write_int8(buf,?0)
wbuffer_write_int8(buf,?1)

wbuffer_write_int8(buf,?0)
wbuffer_write_int8(buf,?1)
wbuffer_write_int8(buf,?2)
wbuffer_write_int8(buf,?3)
wbuffer_write_int8(buf,?4)
wbuffer_write_int8(buf,?5)
wbuffer_write_int8(buf,?6)
wbuffer_write_int8(buf,?7)

msg.payload?=?wbuffer_get_data(buf)msg.payloadLength?=?str(24)

雙擊canfd_out和canfd_in節(jié)點(diǎn)，并點(diǎn)擊配置節(jié)點(diǎn)名旁邊的鉛筆圖標(biāo)去配置canfd的屬性。

因?yàn)閏anfd_in和canfd_out節(jié)點(diǎn)的配置節(jié)點(diǎn)都是同一個(gè)，所以配置信息一致。根據(jù)2.2中對(duì)配置節(jié)點(diǎn)canfd的屬性介紹，配置如下：

雙擊canfd_in的消費(fèi)者節(jié)點(diǎn)fscript，根據(jù)2.2節(jié)點(diǎn)介紹中對(duì)canfd_in的輸出參數(shù)描述，fscript的內(nèi)容如下：

data_str?=?"data:"
len?=?msg.payloadLength
rbuf?=?rbuffer_create(msg.payload,?msg.payloadLength)
for?(var?i?=?0;?i?<?len;?i?=?i?+?1)?{
data?=?rbuffer_read_uint8(rbuf);
//print("data:"?+?data)
data_str?=?data_str?+?data
if?(i?<?(len?-?1))?{
data_str?=?data_str?+?","
}
}

output.payload?=?data_str

3. 下載驗(yàn)證因?yàn)镋PC6450-AWI開(kāi)發(fā)板是通過(guò)網(wǎng)口去下載流圖，所以打開(kāi)AWFlow_Designer后需要配置目標(biāo)板IP和端口號(hào)。點(diǎn)擊流圖下載，顯示下載流圖成功即可。

打開(kāi)上位機(jī)ZCANPRO并開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的通道號(hào)，將波特率等參數(shù)選擇與流圖上的canfd配置節(jié)點(diǎn)參數(shù)同步一致。上位機(jī)CAN視圖可以查看從上位機(jī)發(fā)送出去的數(shù)據(jù)和接收到的數(shù)據(jù)如下。

根據(jù)流圖中l(wèi)og節(jié)點(diǎn)的打印信息可知：數(shù)據(jù)內(nèi)容和長(zhǎng)度與上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)是一致的。

綜上測(cè)試結(jié)果可知：實(shí)驗(yàn)效果已達(dá)成。