树莓派Pico不带CAN接口怎么办？难道要换方案？-电子发烧友网

Pico PIO状态机实现外设：CAN - 示例1

Pico拥有一组PIO协处理器。它们是实时控制器，能够以确定的时序执行逻辑。非常适合运行严格定时的序列和状态机，以及实现额外的外设（如这里的CAN）。序列和状态机，以及实现额外的外设（如这里的CAN）。

PIO引擎不易编程，也不易学习。但有一些很好的示例可供参考。我正在复习Kevin O'Connor精彩的can2040库。

在这篇文章中：我将创建一个测试平台，并证明我可以接收CAN通信。

这篇博客的目的不是编写PIO（可编程输入输出）开发者教程。我试图回溯开发者如何使用PIO指令实现一个标准协议。我使用的工具包括C语言、CMake、VSCode和Pico C SDK。预期的技能水平是：你能够构建和运行官方的pico-examples。

在通常情况下（这里跳过OSI模型），CAN（控制器局域网）有两层：

逻辑层：TTL、5V、3.3V等数字信号，由一些智能元件实现，如外设、控制器位操作，本例中为PIO状态机。

总线层：物理层，通常通过驱动器/收发器IC实现。我将在这里使用一个物理驱动器IC，这是我自己设计的一个小东西，我经常使用。你也可以仅使用普通电阻和二极管制作一个简易的CAN驱动器。

作为通信对等体，我使用另外两个具备CAN能力的设备：一个带有CAN外设的衍生设备和一个Microchip CAN总线分析仪。一个带有CAN屏蔽板的Arduino（MKR）同样适用。

这篇文章不深入代码。它只是一个测试平台，让我看看是否能建立一个CAN通信。

获取can2040库

从Kevin的Kevin's github克隆或下载源代码。

设置一个环境变量指向这个位置。这将确保我们可以创建一个不依赖于你存放第三方代码位置的make脚本。我使用的是VSCode，并将在那里定义环境变量。你也可以在你的操作系统设置、shell脚本等中设置。

项目文件夹

我创建了一个包含CMake文件和src文件夹的目录，src文件夹包含了一个非常简单的测试文件（从这里获取的，但我在项目中引用了can2040源代码而不是导入它们）。

src/main.c

// source: https://gitea.predevolution-technologies.de/anme/CAN2040_Test
#include #include #include "pico/stdlib.h"#include "pico/binary_info.h"#include "hardware/irq.h"#include "can2040.h"#include "RP2040.h"
static struct can2040 cbus;
static void can2040_cb(struct can2040 *cd, uint32_t notify, struct can2040_msg *msg){ // Add message processing code here...}
static void PIOx_IRQHandler(void){ can2040_pio_irq_handler(&cbus);}
void canbus_setup(void){ uint32_t pio_num = 0; uint32_t sys_clock = 125000000, bitrate = 125000; uint32_t gpio_rx = 14, gpio_tx = 15;
// Setup canbus can2040_setup(&cbus, pio_num); can2040_callback_config(&cbus, can2040_cb);
// Enable irqs irq_set_exclusive_handler(PIO0_IRQ_0_IRQn, PIOx_IRQHandler); NVIC_SetPriority(PIO0_IRQ_0_IRQn, 1); NVIC_EnableIRQ(PIO0_IRQ_0_IRQn);
// Start canbus can2040_start(&cbus, sys_clock, bitrate, gpio_rx, gpio_tx);}
int main(void){
const uint LED_PIN = PICO_DEFAULT_LED_PIN; gpio_init(LED_PIN); gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT); int32_t ledState = 0; stdio_init_all(); canbus_setup();
while(1){ printf("bla\n"); gpio_put(LED_PIN, ledState); if (ledState == 0){ ledState = 1; } else{ ledState = 0; } sleep_ms(1000); }}

./CMakeList.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.13)
# Pull in SDK (must be before project)include(pico_sdk_import.cmake)
project(can2040_project0 C CXX ASM)set(CMAKE_C_STANDARD 11)set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
#I've set this to allow breakpoints on any source lineset(PICO_DEOPTIMIZED_DEBUG=1)
pico_sdk_init()

add_executable(can2040_project0 source/main.c $ENV{CAN2040_LIB_PATH}/src/can2040.c )
target_include_directories(can2040_project0 PRIVATE ${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/source $ENV{CAN2040_LIB_PATH}/src )

target_link_libraries(can2040_project0 pico_stdlib cmsis_core)
pico_add_extra_outputs(can2040_project0)

侧边栏：Pico PIO和其他预测性、时间关键型协处理器

Pico PIO状态机是小型协控制器，它们以可预测的速度执行每条指令。这类控制器从不会被中断，不会监听中断（但可以触发中断）。它们只是可靠地时钟同步并执行它们的小程序。通常，它们可以快速访问一些GIO引脚。

还有其他一些控制器和处理器具有类似的功能：TI（德州仪器）的Hercules微控制器具有高端定时器。它与Pico PIO引擎非常相似，但Hercules指令额外支持角度、相位等（这些是用于多相电源和电机驱动的功能）。（同样来自TI的）BeagleBone具有PRU（可编程实时单元），这也与Pico PIO引擎的功能非常接近。PRU可以直接访问内存和DMA引擎。这三者共同的特点是，它们不仅能够产生精确定时的信号，还能够采样输入信号。并且它们是超灵活的定时器，可以处理计数、相位移动、正交编码等功能。