【EsDA應用】如何用5分鐘快速建立CAN通信

CAN總線的高可靠性、高性能等優(yōu)點使其在工業(yè)測控以及工業(yè)自動化等領域中被大量廣泛使用。本文基于EsDA開發(fā)平臺，為您簡單介紹如何用5分鐘快速建立CAN通信。 ??簡介

CAN是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議。由于性能高，可靠性高現(xiàn)被廣泛應用在汽車，醫(yī)療，船舶，工業(yè)自動化等其他方面。因為只需要兩根線就可在多個設備間進行數(shù)據(jù)通信所以被廣泛使用。本文基于EsDA開發(fā)平臺，為您簡單介紹如何用5分鐘快速建立CAN通信。

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

本應用選用 EPC6450-AWI開發(fā)板，USBCANFD-200U接口卡與PC連接，使其能與接入CAN(FD)網(wǎng)絡的開發(fā)板進行數(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)不同需求進行選擇，本文采用的200U系列僅支持2路通信。該實驗用到了timer，fscript，canfd_out，canfd_in，fscript和log節(jié)點。 前期準備若是剛開始接觸EsDA，可先閱讀EsDA其他系列文章，從零開始搭建環(huán)境和掌握基本開發(fā)流程，已有基礎的可以跳過：

• EsDAMPC-ZC1入門（一）——軟件安裝

• EsDAMPC-ZC1入門（二）——LED控制

• 【EsDA應用】5分鐘實現(xiàn)一個串口通信業(yè)務

1. 硬件準備

1.1 準備一個USBCANFD-200U接口卡，并在PC上下載并安裝ZCANPRO的上位機軟件。

1.2 準備EPC6450-AWI開發(fā)板，并按照下圖所示連接好硬件。將EPC6450-AWI開發(fā)板上的CAN_0與USBCANFD-200U隨機一路進行連接，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)點介紹

實現(xiàn)CAN(FD)總線通信，需要使用到canfd相關的AWFlow節(jié)點，包括canfd_out，canfd_in和canfd三個節(jié)點。

2.1 canfdCANFD通信協(xié)議配置節(jié)點，屬于隱式節(jié)點，不會顯示在畫布中，需要配套相應功能節(jié)點一起使用。2.1.1 屬性

• 端口(port)：設備端口路徑，用于系統(tǒng)打開設備；
• CAN控制器類型(can_type)：設置CAN控制器類型。值為0表示CAN；值為1表示CANFD；
• 非標準ISO模式(non_iso_mode)：開啟/關閉非標準ISO模式。值為0表示關閉；值為1表示開啟；
• 仲裁域波特率(nominal_bps)：設置仲裁域波特率，單位是bps，值域是0~1000000；
• 仲裁域采樣點精確的分子值(nominal_spf)：設置仲裁域采樣點精確的分子值，采樣點用分數(shù)來表示，如需要將采樣點設置為87.5%，則設置采樣點的分母為1000，分子為875即可。因硬件原因可能導致不能精確地配置采樣點，增加了兩個分子值來表示范圍。值域是0~10240；
• 仲裁域采樣點最小的分子值(nominal_spf_min)：設置仲裁域采樣點最小分子值，值域是0~10240；
• 仲裁域采樣點最大的分子值(nominal_spf_max)：設置仲裁域采樣點最大分子值，值域是0~10240；
• 仲裁域采樣點分母值(nominal_spd)：設置仲裁域采樣點分母值，值域是0~10240數(shù)據(jù)域波特率(data_bps)：設置數(shù)據(jù)域波特率，值域是0~5000000；
• 數(shù)據(jù)域采樣點精確的分子值(data_spf)：設置數(shù)據(jù)域采樣點精確的分子值，采樣點用分數(shù)來表示，如需要將采樣點設置為87.5%，則設置采樣點的分母為1000，分子為875即可。因硬件原因可能導致不能精確地配置采樣點，增加了兩個分子值來表示范圍。值域是0~10240；
• 數(shù)據(jù)域采樣點最小的分子值(data_spf_min)：設置數(shù)據(jù)域采樣點最小的分子值。值域是0~10240；
• 數(shù)據(jù)域采樣點最大的分子值(data_spf_max)：設置數(shù)據(jù)域采樣點最大的分子值。值域是0~10240；
• 數(shù)據(jù)域采樣點分母值(data_spd)：數(shù)據(jù)域采樣點分母值。值域是0~10240；
• 濾波器使能(filter_enable)：開啟/關閉濾波器。值為0表示關閉；值為1表示開啟；
• 濾波表(filter_table)：濾波表，濾波表采用json數(shù)組的形式設置，最大支持32條，符合濾波表條件的報文將被接收，不符合的報文會被過濾，但錯誤報文不會被過濾。濾波表格式如下:id表示報文ID；msk表示ID掩碼，ID掩碼部分相同的報文將被接收；recv_std表示是否接收標準幀；recv_ext表示是否接收擴展幀；recv_data表示是否接收數(shù)據(jù)幀；recv_rmt：是否接收遠程幀。

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

• 名稱(name)：節(jié)點名稱，用于索引查找本節(jié)點；
• 顯示名稱(displayName)：用于畫布上顯示的名稱；
• 關聯(lián)配置(config)：綁定一個canfd的配置節(jié)點。

2.2.2 輸出

• payload：CAN報文，1-8字節(jié)為時間戳，9-12字節(jié)為ID，13-14字節(jié)為報文標志位【位0：發(fā)送幀標志（單次發(fā)送）。位1：CANFD幀標志，位2：遠程幀標志，位3：擴展幀標志，位4：錯誤幀標志，位5：轉換可變速率，位6：錯誤狀態(tài)指示（0：被動錯誤，1：主動錯誤）】，15-16字節(jié)為通道號（低5位）和數(shù)據(jù)長度（高11位），17字節(jié)到末尾為報文數(shù)據(jù)；
• payloadLength：負載長度。

* pump類型節(jié)點通常不具備數(shù)據(jù)輸入。2.3 canfd_out2.3.1 屬性

• 名稱(name)：節(jié)點名稱，用于索引查找本節(jié)點；
• 顯示名稱(displayName)：用于畫布上顯示的名稱；
• 關聯(lián)配置(config)：綁定一個canfd的配置節(jié)點。

2.3.2輸入

• payload：CAN報文，1-8字節(jié)為時間戳，9-12字節(jié)為ID，13-14字節(jié)為報文標志位【位0：發(fā)送幀標志（單次發(fā)送），位1：CANFD幀標志，位2：遠程幀標志，位3：擴展幀標志，位4：錯誤幀標志，位5：轉換可變速率，位6：錯誤狀態(tài)指示（0：被動錯誤，1：主動錯誤）】，15-16字節(jié)為通道號（低5位）和數(shù)據(jù)長度（高11位），17字節(jié)到末尾為報文數(shù)據(jù)；
• payloadLength：負載長度。

* sink類型節(jié)點通常不具備數(shù)據(jù)輸出。 ??業(yè)務處理本應用主要通過USBCANFD-200U接口卡將PC與接入CAN網(wǎng)絡的EPC6450-AWI開發(fā)板進行數(shù)據(jù)收發(fā)，具體實現(xiàn)如下：

1. 添加節(jié)點并連線

本實驗主要執(zhí)行兩個步驟：

• EPC6450-AWI開發(fā)板上的CAN_0通過CAN通信協(xié)議，canfd_out節(jié)點定時向USBCANFD-200U接口卡發(fā)送0x00，0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，八個字節(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CAN總線通信協(xié)議定時發(fā)送0x00，0x11，0x22，0x33，0x44，0x55，0x66，0x77八個字節(jié)的數(shù)據(jù)，EPC6450-AWI開發(fā)板上通過canfd_in這個節(jié)點去接收數(shù)據(jù)，并通過log最終打印可查看。

采用的節(jié)點有timer，fscript，canfd_out，canfd_in，fscript和log節(jié)點。2. 配置節(jié)點雙擊timer節(jié)點，設置canfd_out節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的定時時間。雙擊canfd_out節(jié)點的前驅節(jié)點fscript，結合2.2關于canfd_out節(jié)點的介紹可知canfd_out節(jié)點有兩個輸入參數(shù)：payload;payloadLength。一個傳遞通信數(shù)據(jù)內(nèi)容，一個傳遞通信數(shù)據(jù)長度，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，并點擊配置節(jié)點名旁邊的鉛筆圖標去配置canfd的屬性。因為canfd_in和canfd_out節(jié)點的配置節(jié)點都是同一個，所以配置信息一致。根據(jù)2.2中對配置節(jié)點canfd的屬性介紹，配置如下：

雙擊canfd_in的消費者節(jié)點fscript，根據(jù)2.2節(jié)點介紹中對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(vari=0;i data=rbuffer_read_uint8(rbuf);
//print("data:"+data)
data_str=data_str+data
if(i data_str=data_str+","
}
}

output.payload=data_str

3. 下載驗證因為EPC6450-AWI開發(fā)板是通過網(wǎng)口去下載流圖，所以打開AWFlow_Designer后需要配置目標板IP和端口號。點擊流圖下載，顯示下載流圖成功即可。打開上位機ZCANPRO并開啟對應的通道號，將波特率等參數(shù)選擇與流圖上的canfd配置節(jié)點參數(shù)同步一致。上位機CAN視圖可以查看從上位機發(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)點的打印信息可知：數(shù)據(jù)內(nèi)容和長度與上位機發(fā)送的數(shù)據(jù)是一致的。綜上測試結果可知：實驗效果已達成。

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