HK32MCU應(yīng)用筆記（九）| HK32F103x8xB系列CAN的應(yīng)用解決方案

航順HK32F系列

航順HK32F系列MCU都采用的是ARM? Cortex內(nèi)核架構(gòu)，其中HK32F103家族使用的是Cortex-M3內(nèi)核，支持96M的系統(tǒng)時(shí)鐘，內(nèi)部資源以及外設(shè)豐富，其內(nèi)部自帶的CAN模塊應(yīng)用非常廣泛。工業(yè)類(lèi)，汽車(chē)電子產(chǎn)品大部分需要用到CAN通訊協(xié)議，并且采用正向設(shè)計(jì)軟硬件全兼容國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，本節(jié)就針對(duì)航順HK32F103x8xB系列MCU 的CAN應(yīng)用差異部分做個(gè)說(shuō)明。

CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)的簡(jiǎn)稱，是由以研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品著稱的德國(guó)BOSCH公司開(kāi)發(fā)的，并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 11898），是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車(chē)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專為大型貨車(chē)和重工機(jī)械車(chē)輛設(shè)計(jì)的J1939協(xié)議。

CAN總線的特點(diǎn)

（1）它是一種多主總線，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)均可成為主機(jī)，且節(jié)點(diǎn)機(jī)之間也可進(jìn)行通信。

（2）通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維，通信速率可達(dá)1mb/s。

（3）CAN總線通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等項(xiàng)工作。

（4）CAN協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標(biāo)識(shí)碼可由11位或29位二進(jìn)制數(shù)組成，因此可以定義211或229個(gè)不同的數(shù)據(jù)塊，這種數(shù)據(jù)塊編碼方式，還可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)在分步式控制中非常重要。

（5）數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度最多為8個(gè)字節(jié)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測(cè)試數(shù)據(jù)的一般要求。同時(shí)，8個(gè)字節(jié)不會(huì)占用總線時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而佐證了通信的實(shí)時(shí)性。

（6）CAN協(xié)議采用crc檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。CAN總線所具有的卓越性能、極高的可靠性和獨(dú)特設(shè)計(jì)，特別適合工業(yè)設(shè)備測(cè)控單元互連。因此備受工業(yè)界的重視，并已公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。

以下為用戶使用HK芯片替代S*M 系列的CAN應(yīng)用常見(jiàn)的問(wèn)題

CAN 環(huán)回測(cè)試失敗

MXCube 比較老的版本（比如 4.17.0），產(chǎn)生的 CAN 初始化代碼不正確。

錯(cuò)誤如下：

while(HAL_IS_BIT_CLR(hcan->Instance->MSR, CAN_MSR_INAK))

……

while(HAL_IS_BIT_SET(hcan->Instance->MSR, CAN_MSR_INAK))

解決方案：

1.確認(rèn)庫(kù)版本，經(jīng)過(guò)我們測(cè)試發(fā)現(xiàn)，這2個(gè)判斷順序反了，MXCube4.22.0產(chǎn)生的CAN初始化代碼已經(jīng)交換過(guò)來(lái)了。

CAN 初始化不能完成

CAN總線在沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，默認(rèn)為隱性。對(duì)于我們芯片CANRX就應(yīng)該是高電平，如果CAN網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常，將總線拉成顯性，或者，測(cè)試中CANRX接口沒(méi)有接PHY芯片，也沒(méi)有接上拉電阻，我們芯片都會(huì)出現(xiàn)CAN初始化不能完成，S*T*M32F103相同條件下可以初始化完成。

根本原因：

我們芯片在初始化過(guò)程中會(huì)判斷總線的隱性狀態(tài)，如果不是隱性，不能完成初始化。

解決方案：

1. CANRX 必須接上拉電阻或內(nèi)部上拉。

CAN MSR寄存器INAK 置位慢

客戶使用CAN接口標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，初始化CAN控制器，HK32F103在INRQ置位后，INAK并沒(méi)有立即置1，導(dǎo)致客戶代碼進(jìn)入Fail，后續(xù)初始化程序沒(méi)有運(yùn)行到。

客戶原始代碼如下：

/* Request initialisation */

CAN->MCR = CAN_MCR_INRQ;

/* ...and check acknowledged */

if ((CAN->MSR   CAN_MSR_INAK) == 0)

{

InitStatus = CANINITFAILED;

}

else

{初始化CAN控制器的寄存器}

推薦方案：在設(shè)置INRQ后，延時(shí)等待檢查INAK=1后，再進(jìn)行初始化。

/* Request initialisation */

CAN->MCR = CAN_MCR_INRQ;

while((CAN->MSR   CAN_MSR_INAK) ==0)

{

i++;

if(i>100)return CANINITFAILED;

}

/* ...and check acknowledged */

if ((CAN->MSR   CAN_MSR_INAK) == 0)

{

InitStatus = CANINITFAILED;

}

else

{初始化CAN控制器的寄存器

}

根本原因：

HK32F103在INRQ置位后，INAK需要98個(gè)PCLK才會(huì)被置1。

航順F1系列專用函數(shù)庫(kù)以及S*M最新的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)都是加了延時(shí)了。

來(lái)源：航順芯片

審核編輯：湯梓紅