芯教程丨平头哥助力昊芯HX2000系列芯片CAN网络通信

随着能源日益短缺，科技的日趋智能化，复杂高效的多机控制，已日趋成为当今社会迅速发展的必然需求。昊芯顺应时代要求，推出适用于高精度工业自动化运动控制的新版HXS320F28034数字信号处理器DSP，其CAN模块以Mailbox信箱MBOXn控制与传输数据，实现DSP之间的控制指令高效收发，可更有效助力于工程师实现高效的多DSP控制指令收发，广泛应用于电动汽车、风力发电、轨道交通、机器人等高复杂度控制领域。

自平头哥半导体有限公司的剑池集成开发环境（简称“CDK”）支持HX2000系列芯片调试以来，本期以USB_CAN通信收发实例讲解CAN网络通信功能。

HX2000系列CAN模块原理如下图，通过CANMC[CCR]使能进入初始化配置模式，等待CANMC[CCE]置高写入CANBTC位配置波特率；等待CANMC[CCE]拉低，完成初始化；

通过Mailbox邮箱MBOXn.MSGCTRL的RTR位配置远程传输请求，TPL位配置MBOXn传输优先级，DLC位配置传输0~8个字节，传输过程如下：

1．CAN总线通过CAN传输芯片向CAN发送数据，使能CANRIOC[RXFUNC]打开接收线，接收来自GPIOMUX所定义CANRX接收引脚上的数据，装载到缓冲区Receive Buffer；

2．通过CANMD[MDn]配置Mailbox邮箱MBOXn为接收，使能CANME[MEn]打开邮箱MBOXn，接收来自缓冲区中的数据；

3．全局中断标志的设置取决于CANGIM寄存器中GIL位的设置。如果设置了该位，则全局中断在CANGIF1寄存器中设置位；否则，在CANGIF0寄存器中设置。通过CANMIM[MIMn]配置接收掩码中断使能；通过CANMIL[MILn]配置，将MBOXn接收中断，映射到中断ECAN0INTA或ECAN1INTA；使能CANGIM[I0EN/I1EN]打开中断信号，MBOXn接收到数据时，将产生一个接收中断，使CANGIF0/1[MIV0/1]中相应接收邮箱MBOXn的邮箱号置位；通过PIE响应CPU执行接收中断程序：

（1）置位CANRMP[RMPn]挂起MBOXn邮箱，以防止瞬间接收到多组数据；

（2）通过CANGIF0/1[MIV0/1]，确认接收到数据邮箱为MBOXn，并读取接收的数据；

（3）置位CANRMP[RMPn]清除邮箱MBOXn挂起状态，准备接收下一组数据。

4.通过CANMD[MDn]配置另一Mailbox邮箱MBOXn为发送，使能CANME[MEn]打开发送邮箱，使能CANTRS[TRSn]启动发送邮箱，发送数据到缓冲区 Transmit Buffer；

5.使能CANTIOC[TXFUNC]打开发送线，通过GPIOMUX所定义CANTX发送引脚将缓冲区Transmit Buffer数据发送到CAN总线。

由此设计通过USB_CAN分析仪将昊芯HXS320F28034芯片与上位机软件通讯实例：采用昊芯HXS320F28034芯片、CAN收发器与USB_CAN分析仪，通过USB_CAN网络调试上位机软件，向CPU发送任意一组数据，CPU接收所发送的数据，硬件连接如下图所示:

基于以上分析，在CDK上开发CAN通信程序，代码包括：CAN的GPIO配置、初始化参数配置、CAN发送程序与接收中断服务程序，主程序调用执行。主要代码如下：

1.intmain(void)

2.{

3.InitSysCtrl();//系统时钟初始化

4.CAN_Init();//CAN的初始化参数配置

5.InitECanaGpio();//CAN的Gpio引脚配置

6.EALLOW;

7.ECanaRegs.CANMIM.bit.MIM0=1;//打开接收掩码，接收到数据触发中断

8.ECanaRegs.CANMIL.bit.MIL0=0;//选择EcanA中断0

9.ECanaRegs.CANGIM.bit.I0EN=1;//使能中断0

10.PieVectTable.ECAN0INTA=&eCanRxIsr;//CANA0接收中断入口

11.EDIS;

12.PieCtrlRegs.PIEIER9.bit.INTx5=1;//使能ECAN1中断

13.IER|=M_INT9;//EnableCPUINT9

14.EINT;

15.while(1){

16.CAN_Tx();//发送数据

17.}

18.return0;

19.}

其中，CAN的初始化参数配置代码为：

1.voidCAN_Init()

2.{

3.volatilestructECAN_REGSECanaShadow;

4.EALLOW;

5./*配置RX与TX引脚*/

6.ECanaShadow.CANTIOC.all=P_ECanaRegs->CANTIOC.all;

7.ECanaShadow.CANTIOC.bit.TXFUNC=1;

8.P_ECanaRegs->CANTIOC.all=ECanaShadow.CANTIOC.all;

9.ECanaShadow.CANRIOC.all=P_ECanaRegs->CANRIOC.all;

10.ECanaShadow.CANRIOC.bit.RXFUNC=1;

11.P_ECanaRegs->CANRIOC.all=ECanaShadow.CANRIOC.all;

12./*清RMPn,GIFn位*/

13.P_ECanaRegs->CANRMP.all=0xFFFFFFFF;

14./*清中断标志*/

15.P_ECanaRegs->CANGIF0.all=0xFFFFFFFF;

16.P_ECanaRegs->CANGIF1.all=0xFFFFFFFF;

17.

18./*初始化配置，写入CAN波特率*/

19.ECanaShadow.CANMC.all=P_ECanaRegs->CANMC.all;

20.ECanaShadow.CANMC.bit.CCR=1;//SetCCR=1

21.P_ECanaRegs->CANMC.all=ECanaShadow.CANMC.all;

22.ECanaShadow.CANES.all=P_ECanaRegs->CANES.all;

23.do

24.{

25.ECanaShadow.CANES.all=P_ECanaRegs->CANES.all;

26.}while(ECanaShadow.CANES.bit.CCE!=1);//WaitforCCEbittobeset..

27.//Bitrate=SYSCLKOUT/2/{(BRP+1)*[(TSEG1+1)+(TSEG2+1)+1，

28.//TSEG1≥3,TSEG2≥2

29.ECanaShadow.CANBTC.bit.BRPREG=2;

30.ECanaShadow.CANBTC.bit.TSEG2REG=4;

31.ECanaShadow.CANBTC.bit.TSEG1REG=13;

32.P_ECanaRegs->CANBTC.all=ECanaShadow.CANBTC.all;

33.ECanaShadow.CANMC.all=P_ECanaRegs->CANMC.all;

34.ECanaShadow.CANMC.bit.CCR=0;//SetCCR=0

35.P_ECanaRegs->CANMC.all=ECanaShadow.CANMC.all;

36.ECanaShadow.CANES.all=P_ECanaRegs->CANES.all;

37.do

38.{

39.ECanaShadow.CANES.all=P_ECanaRegs->CANES.all;

40.}while(ECanaShadow.CANES.bit.CCE!=0);//WaitforCCEbittobecleared..

41.

42./*屏蔽所有信箱寄存器*/

43.//RequiredbeforewritingtheMSGIDs

44.P_ECanaRegs->CANME.all=0;

45./*配置MBOX1的MSGID*/

46.P_ECanaMboxes->MBOX1.MSGID.all=0x00040000;

47.P_ECanaMboxes->MBOX0.MSGID.all=0x00040000;

48./*配置MBOX1/MBOX0的传输字节为2*/

49.ECanaMboxes.MBOX1.MSGCTRL.bit.DLC=0x2;

50.ECanaMboxes.MBOX0.MSGCTRL.bit.DLC=0x2;

51./*配置MBOX0为接收，MBOX1为发送*/

52.ECanaRegs.CANMD.bit.MD0=1;

53.ECanaRegs.CANMD.bit.MD1=0;

54./*使能MBOX0andMBOX1*/

55.ECanaRegs.CANME.bit.ME0=1;

56.ECanaRegs.CANME.bit.ME1=1;

57.//挂起接收邮箱，以触发接收中断

58.if(ECanaRegs.CANRMP.bit.RMP0==0)

59.{

60.ECanaRegs.CANRMP.bit.RMP0=1;

61.}

62.EDIS;

63.return;

64.}

CAN的发送程序代码为：

1.voidCAN_Tx(void)

2.{

3.//等待MBOX0接收成功，读取消息

4.while(ECanaRegs.CANRMP.bit.RMP0!=1){}

5.ECanaMboxes.MBOX1.MDL.byte.BYTE0=(receive_data&0xff);

6.ECanaMboxes.MBOX1.MDL.byte.BYTE1=((receive_data>>8)&0xff);

7.

8.ECanaRegs.CANTRS.bit.TRS1=1;//发送MBOX1数据到MBOX0

9.}

CDK上开发CAN通信收发程序，其编译结果为：

编译通过后，就可以开始调试了，调试后，可通过USB_CAN网络通信软件，查看发送与接收到的数据如下图：