使用KE驱动库中KE06 CAN Demo的遇到几个问题和说明

只看该作者 · 2015-9-22 14:57

在KE06驱动库中提供了CAN的使用例程，但是在使用过程中了发现几个比较典型的问题，并且这几个问题在论坛和community中也有很多网友问到，此处总结分享出来，希望能够对大家有所帮助。

硬件平台：FRDM-KE06 + ZLG USB CAN

软件平台：CW10.6 + KEXX_DRIVERS_V1.2.1_DEVD中CAN_Node1_demo

问题背景：KE06 CAN_Node1_demo的目的是使用两块FRDM-KE06板互连，对发数据，程序运行正常。当客户的需求是验证同时使用KE06的三个发送FIFO会不会出现丢包的状况，于是只能使用USBCAN去抓数据，于是发现如下几个问题。

问题1. USBCAN无法接收数据以及波特率设置计算的误解

在CAN_Node1_demo中，尽管两块板收发正常，但是如果用户使用USBCAN去调试，却发现无法接收数据，从示波器查看TX引脚，所以判断原因就应该在于波特率的设置。

程序默认波特率设置如下，但是其波特率具体是多少呢，从注释中看到Baud_RATE被定义为：

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 BAUD_RATE_CLOCK/(BAUD_RATE_BRP+1)/ (BAUD_RATE_SJW+1)/(3 + BAUD_RATE_TSEG1+ BAUD_RATE_TSEG2)

但事实上这个计算公式错误的，正确的计算应该如下。Baud_RATE的计算和BAUD_RATE_SJW没有关系，具体原因可以参考CAN的技术手册，这个注释对用户产生了很大的误解，导致波特率总是设置不正确。

Baud_RATE=BAUD_RATE_CLOCK/(BAUD_RATE_BRP+1)/(3 + BAUD_RATE_TSEG1+ BAUD_RATE_TSEG2)

按照这个公式计算，得到Baud_RATE=20000000/1/(3+9+6)=555555，所以USBCAN无法接收到任何数据。

Demo默认波特率设置代码：

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define BAUD_RATE_SJW         SJW_3TQ /*!< 1 set Synchronization Jump Width. */



#define BAUD_RATE_BRP         0 /*!< 1 Baud Rate Prescaler */     



#define BAUD_RATE_SAMP      0 /*!< 0-One sample per bit, 1-three sample per bit. */



#define BAUD_RATE_TSEG1      TSEG_10  /*!< Time Segment 1*/



#define BAUD_RATE_TSEG2      TSEG_7  /*!< Time Segment 2*/



#define BAUD_RATE_CLOCK      2000000L/*!< clock source for MSCAN*/



#define Baud_RATE                     BAUD_RATE_CLOCK/(BAUD_RATE_BRP+1)/ (BAUD_RATE_SJW+1)/(3 + BAUD_RATE_TSEG1+ BAUD_RATE_TSEG2)  //易引起误解段

只看该作者 · 2015-9-22 14:57

按照以上公式，Baud_RATE=BAUD_RATE_CLOCK/(BAUD_RATE_BRP+1)/(3 + BAUD_RATE_TSEG1+ BAUD_RATE_TSEG2)

设置波特率100K，需要做的修改如下：

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 #define BAUD_RATE_SJW         SJW_3TQ /*!< 1 set Synchronization Jump Width. */



#define BAUD_RATE_BRP         9 /*!< 1 Baud Rate Prescaler */     



#define BAUD_RATE_SAMP      0 /*!< 0-One sample per bit, 1-three sample per bit. */



#define BAUD_RATE_TSEG1      TSEG_12  /*!< Time Segment 1*/



#define BAUD_RATE_TSEG2      TSEG_7  /*!< Time Segment 2*/



#define BAUD_RATE_CLOCK      2000000L/*!< clock source for MSCAN*/



#define Baud_RATE                     BAUD_RATE_CLOCK/(BAUD_RATE_BRP+1)//(3 + BAUD_RATE_TSEG1+ BAUD_RATE_TSEG2)

经过以上修改后，KE06板和上位CANTEST软件收发正常。

问题2. 可以接受扩展帧数据，但无法接收标准帧

在例程代码中KE06对CAN数据读取是通过接收中断 MSCAN_RxProcessing中调用CAN_ReadOneFrameFromBuf函数实现的，具体代码如下，红色字体是对扩展帧帧ID的拆解接收，而没有对标准帧帧ID的接收。

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 uint8_t CAN_ReadOneFrameFromBuff(MSCAN_Type *pCANx,MSCAN_FramePtr pRxFrame)



{



。。。。。。。。。。。。。。。。。



  if(CAN_IsRxBuffFull(pCANx))



  {



  sIDR1.Bytes = CAN_ReadIDR1Reg(pCANx);



  sIDR3.Bytes = CAN_ReadIDR3Reg(pCANx);



  pRxFrame->bIsExtOrStand = sIDR1.IDR1.R_TEIDE;



  pRxFrame->bIsRemoteFrame = sIDR3.IDR3.ERTR;



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID28_21 = CAN_ReadIDR0Reg(pCANx);



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID20_18 = sIDR1.IDR1.EID20_18_OR_SID2_0;



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID17_15 = sIDR1.IDR1.EID17_15;



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID14_7 = CAN_ReadIDR2Reg(pCANx);



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID6_0 = sIDR3.IDR3.EID6_0;



      



  pRxFrame->DLR = pCANx->RDLR&0x0F;



   。。。。。。。。。。。。。。。。。。



  }

只看该作者 · 2015-9-22 14:58

所以，添加对标准帧的接收代码，如下红色字体。更改后，把sMSCANConfig.u32IDMR0和sMSCANConfig.u32IDMR1更改为0xFFFF FFFF（ignore）后，通过上位机段发送的任何ID的标准帧都可以被正常接收。

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 uint8_t CAN_ReadOneFrameFromBuff(MSCAN_Type *pCANx,MSCAN_FramePtr pRxFrame)



{



。。。。。。。。。。。。。。。。



  if(CAN_IsRxBuffFull(pCANx))



  {



  sIDR1.Bytes = CAN_ReadIDR1Reg(pCANx);



  sIDR3.Bytes = CAN_ReadIDR3Reg(pCANx);



  pRxFrame->bIsExtOrStand = sIDR1.IDR1.R_TEIDE;



  pRxFrame->bIsRemoteFrame = sIDR3.IDR3.ERTR;



 



  if(pRxFrame->bIsExtOrStand)



  {   



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID28_21 = CAN_ReadIDR0Reg(pCANx);



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID20_18 = sIDR1.IDR1.EID20_18_OR_SID2_0;



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID17_15 = sIDR1.IDR1.EID17_15;



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID14_7 = CAN_ReadIDR2Reg(pCANx);



  pRxFrame->ID_Type.ExtID.EID6_0 = sIDR3.IDR3.EID6_0;



  }



  else



  {            



  pRxFrame->ID_Type.StandID.EID2_0 = sIDR1.IDR1.EID20_18_OR_SID2_0;



  pRxFrame->ID_Type.StandID.EID10_3 = CAN_ReadIDR0Reg(pCANx);



  }



  pRxFrame->DLR = pCANx->RDLR&0x0F;



  。。。。。。。。。。。。。。。。。。  }

问题3. sCANTxItemInfo.u32DataLength的含义和长度设置

在代码中，CAN数据的发送流程是，先填充发送数据，然后通过CAN_SendItemToBuffer函数把这些数据写入到Buffer队列，即u8DataBuff[MAX_DATA_LENGTH]中，最后再在 CAN_CheckSendBufferFrame中调用CAN_LoadOneFrameToBuff依次把Buffer队列的数据发送出去。

最后这个函数就牵涉到帧个数的概念，通俗来讲就是一次向CAN的硬件Buffer传送的几个帧，具体长度的指定会在初始化时由sCANTxItemInfo.u32DataLength 设定，具体函数如下。从字面来理解，这个参数就是设置每次发送的长度，举例说，假设要发送100个数据，可以设置每次的发送长度是20，发送5次，也可以是50个数据，发送两次。所以很容易错误认为可以随便设置u32DataLength，但事实上这样设置会导致发送数据的丢失。

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 //Initialize the Tx information



sCANTxItemInfo.bIsExtOrStand = 1;



sCANTxItemInfo.bIsRemoteFrame = 0;



sCANTxItemInfo.ID_Type.ID = NODE_ID1;



sCANTxItemInfo.u32DataLength = 24;



for(i=0;i<24;i++)



{



  sCANTxItemInfo.u8DataBuff[i] = i;



}

只看该作者 · 2015-9-22 14:59

原因在于，u32DataLength的设置受限于KE06 Buffer的深度，KE06包含发送有3个Buffer（每个Buffer对应8个字节）,截图如下。如果设置的发送长度大于24（24=3个bufferx每个buffer 8个字节），将有可能导致发送数据丢失。发送数据的代码如下，会先获取那个发送邮箱为空，然后launch 发送。刚好能够完成由于发送帧Buffer的长度为CAN_BUFFER_LENGTH=16，所以如果向这个Buffer写入的速度很快。当然这个即便在u32DataLength设置为24时也有可能出现问题，需要用户去控制Buffer的写入速度。

无论如何，考虑到CAN的邮箱深度为3，最好不要设置u32DataLength大于24个字节。

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 uint8_t CAN_LoadOneFrameToBuff(MSCAN_Type *pCANx,MSCAN_RegisterFramePtr pFrameBuff)



{



。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。



  //get the empty transmitter buffer



  u8TransmitterEmptyFlag = CAN_GetTransmitterBufferEmptyFlag(MSCAN);



  if(u8TransmitterEmptyFlag == TRANSMITTER_TX_NO_EMPTY)



  {



       return FALSE;



  }



DisableInterrupts;



  // select transmitter buffer



  CAN_TxBuffSelect(pCANx,u8TransmitterEmptyFlag);



  //don't copy  time stamps, so here Sub 2 byter



  memcpy((void *)&pCANx->TEIDR0,(void *)pFrameBuff,sizeof(MSCAN_RegisterFrameType)-2);



 



  CAN_LaunchTransmitBuffer(pCANx,CAN_GetTxBuffSelect(pCANx));



。。。。。。。。。。。。。。。。。。



  return TRUE;



}

问题4. 接收数据丢失的判断

前文提到，demo中发送和接收帧Buffer的个数为CAN_BUFFER_LENGTH=16（对应的Buffer大小为16个8字节），所以发送端的数据传送太多，而接收端未来得及读取时，就会导致数据溢出丢弃。当传输速度快时，这种问题很难避免，但是往往用户需要知道什么时候出现了这种问题，那该如何去判断呢？

很显然，出现溢出时应该是RX的帧Buffer没有空闲空间，即u8RxFrameBufferFreeLength=0时，所以如下红色Printf函数处添加标记通知溢出即可，然后再在应用层做其他处理。

只看该作者 · 2015-9-22 14:59

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 void MSCAN_RxProcessing( void )



{



    u32RxInterruptCounter ++;



    if(CAN_IsRxBuffFull(MSCAN))



    {



    if(u8RxFrameBufferFreeLength!=0)



        {



            CAN_ReadOneFrameFromBuff(MSCAN,&sRxFrame[u8RxFrameBufferIndex++]);



            if(u8RxFrameBufferIndex>=CAN_BUFFER_LENGTH)



            {



                u8RxFrameBufferIndex = 0;



            }



            u8RxFrameBufferFreeLength--;



 



 



        }



        else



        {



            //receive frame buffer is full, clear buffer in MSCAN



            // clear receiver full flag



            CAN_ClearRXF_Flag(MSCAN);



            printf("receive frame buffer is full, may lost frame!\r\n"); //YNN



        }



    }



}