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[STM32]

基于STM32f103移植CANfestival协议栈(从站

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本帖最后由 经济建设为中心 于 2022-11-5 08:55 编辑

#每日话题# #技术资源# 经济建设为中心|   楼主 | 2022-11-2 09:50 | 只看该作者


CAN open是一个基于CAN串行总线的网络传输系统的应用层协议,遵循ISO/OSI协议。CAN现场总线只是实现了OSI七层架构中的物理层和数据链路层,而canopen协议是基于他之上的一个应用层协议,它规定了(包含了)OSI七层架构的网络层以上的通信规则(个人理解)
二、通信对象理解
(1)网络管理对象(NMT)
包括Boot-up消息,Heartbeat协议(心跳节点)及NMT消息,基于主从通信模式, NMT 用于管理和监控网络中的各个节点,主要实现三种功能:节点状态控制、错误控制和节点启动。
(2)服务数据对象(SDO)
l 包括接收 SDO(R-SDO) 和发送 SDO(T-SDO)。
l 通过使用索引和子索引, SDO 使客户机能够访问设备对象字典中的项。
l SDO 通过 CAL 中多元域的 CMS 对象来实现,允许传送任何长度的数据,当数据超过 4 个字节时分拆成几个报文。
l 协议是确认服务类型,为每个消息生成一个应答。 SDO 请求和应答报文总是包含 8 个字节。
(3)过程数据对象(PDO)
·包括接收 PDO(RPDO) 和发送 PDO(TPDO)。
·用来传输实时数据,数据从一个创建者传到一个或多个接收者。数据传送限制在 1 到 8 个字节。
·每个 CANopen 设备包含 8 个缺省的 PDO 通道, 4 个发送 PDO 通道和 4 个接收 PDO 通道。
·PDO 包含同步和异步两种传输方式,由该 PDO 对应的通信参数决定。
·PDO 消息的内容是预定义的,由该 PDO 对应的映射参数决定。
(4)同步对象(SYNC)
同步对象是由 CANopen 主站周期性地广播到 CAN 总线的报文,用来实现基本的网络时钟信号,每个设备可以根据自己的配置,决定是否使用该事件来跟其它网络设备进行同步通信。
(5)紧急报文(EMCY)
设备内部通信故障或者应用故障时发送的报文
三、对象字典
1)对象字典概述
CANopen对象字典(OD: Object Dictionary)是CANopen协议最为核心的概念。所谓的对象字典就是一个有序的对象组,描述了对应CANopen节点的所有参数,包括通讯数据的存放位置也列入其索引,这个表变成可以传递形式就叫做EDS文件(电子数据文档Electronic Data Sheet)。
理解eg:对象字典就相当于菜单(OD),比如说你去奶茶店点奶茶的时候。你看到店里的菜单上有很多品种,如果茶,奶茶,咖啡等(OD中的对象),他们前面有一个编号(就相当于索引),然后这些类型下面又细分出奶茶的名字,如波霸奶茶,柠檬茶,而他们前面也同样有着编号(就相当于子索引)。而后你看到这么多,不知道喝什么,此时你突然看到有套餐(相当于PDO、SDO),这样你就可以点一个套餐了,而套餐包含的样式有限(64bit),然后你告诉服务员,我要套餐A(已经映射好OD中的对象的PDO),此时服务员听到后(PDO、SDO发送成功)(而后面的工作人员给你制作套餐的过程就有点像我们PDO,SDO组装发送的过程)他就给你上 了一个套餐A的菜品。
四、移植CANfestival协议站
1)移植CANfestival-3协议栈源码(网上资源很多,可以自己去下载,我也上传了)
新建inc、src、driver三个文件夹用来存放canfetsival的核心文件以及驱动文件;
文件包含:include中的19个.h文件以及example/AVR/Slave下的ObjDict.h文件//实现从机功能的时候要用到
以及将include中的AVR更名为stm32,并保留其中的applicfg.h、canfestival.h、config.h、timerscfg.h四个头文件。移植到inc这个文件夹里面(头文件)
src里面的.c文件全部移植到新建的src文件里面;(symbols.c文件也要去除 )
2)建立canopen_drive文件夹,用来存放驱动源文件(如canopen_drv.c、TestSlave.c/.h文件;底层驱动文件);
为什么要建canopen_drive?里面又该存放什么源文件?
答:①应该是为了添加相应的接口函数,供canfestival.h调用,如果没有的话,移植过来的协议栈源码就会报错。如下图:
canSend() ,作用是发送can数据,最终canfestival库发送数据,都会调用canSend()函数;
getElapsedTime(),作用是软件定时器的修正(通过一个硬件定时器,来模拟多个软件定时器).
setTimer(),作用是改变硬件定时器的溢出周期
②应该放一个canopen_drv.c(名字自定义,我的为了方便起见就这样命名了)
canopen_drv.c含canSend()canReciver()、canChangeBaudRate();供canfestival.h调用;含setTimer()、getElapsedTime()timer.h调用(协议栈里的);
以上就完成了协议栈的移植;
3)建立bsp文件夹,用来存放与timer、can相关的源文件和头文件,基础工程;初始化TIM定时器,CAN通信的基础配置,以及一些IO口的初始化;可以移植正点原子的定时器,和CAN收发实验的那些基础配置;
4)建立对象字典文件TestSlave.c、TestSlave.h通过软件来建立,并保存在canopen_drive里面,方便后续的调用
总结:移植思想:①CAN、定时器硬件相关的操作代码②对象字典资源生成
根据编译错误找到config.h把下面这些注释掉或者删掉
还有把dfc里面的inline删掉,这样就还剩前面三个错误了;缺少的那三个函数;
缺啥补啥。借鉴了网上的大佬们的代码(这个放在canopen_drv里面)
#include "canfestival.h"
#include "timer.h"

unsigned int TimeCNT=0;//时间计数
unsigned int NextTime=0;//下一次触发时间计数
unsigned int TIMER_MAX_COUNT=70000;//最大时间计数
static TIMEVAL last_time_set = TIMEVAL_MAX;//上一次的时间计数

unsigned char canSend(CAN_PORT notused, Message *m)
{
                        return 0;
}
unsigned char canChangeBaudRate(CAN_PORT port, char* baud)
{
        return 0;
}
//Set the next alarm //
void setTimer(TIMEVAL value)
{
        NextTime=(TimeCNT+value)%TIMER_MAX_COUNT;
}

// Get the elapsed time since the last occured alarm //
TIMEVAL getElapsedTime(void)
{
        int ret=0;
        ret = TimeCNT> last_time_set ? TimeCNT - last_time_set : TimeCNT + TIMER_MAX_COUNT - last_time_set;
        last_time_set = TimeCNT;
        return ret;
}
//1s的定时器驱动
void timerForCan(void)
{
        TimeCNT++;
        if (TimeCNT>=TIMER_MAX_COUNT)
        {
                TimeCNT=0;
        }
        if (TimeCNT==NextTime)
        {
                TimeDispatch();
        }
}

//这个是canSend函数。实现PDO、SDO发送
unsigned char Can_Send_Msg(unsigned char* msg,unsigned char len)
{

  unsigned char mbox;
        unsigned int i = 0;

  CanTxMsg  TxMessage;
  TxMessage.StdId = 0x12; // 标准标识符为 0x12
  TxMessage.ExtId = 0x12; // 设置扩展标示符(29 位)
  TxMessage.IDE = CAN_Id_Standard; // 标准帧
  TxMessage.RTR = CAN_RTR_Data; // 数据帧
  TxMessage.DLC = len; // 要发送的数据长度

  for(i=0;i<len;i++)
        TxMessage.Data = msg;
        mbox= CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage);
        i=0;
  while((CAN_TransmitStatus(CAN1, mbox)!= CAN_TxStatus_Ok)&&(i<0xfff))i++; //等待结束
   if(i>=0xfff)return 1;
   return 0;
}

//CAN接收 中断服务函数
void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
{
        CanRxMsg RxMessage;
        int i=0;
        CAN_Receive(CAN1, 0, &RxMessage);
        for(i=0;i<8;i++)
        printf("rxbuf[%d]:%d\r\n",i,RxMessage.Data);

}
五、配置对象字典
文件--新建--选择从站(我这里搭建从站)--命名(TestSlave)--选择心跳--确认
设置产生心跳时间
设置从站的实验变量(如输出灯的状态,点灯)
映射PDO参数
文件--保存(命名TestSlave)--文件--建立词典--保存(路径存放在driver文件夹里面)
然后就可以在自己的工程里面添加从站的.c/.h文件了我这里加错了文件夹,不过影响不大
然后添加代码测试
void test(void){
        setNodeId(&TestSlave_Data, nodeID);
        setState(&TestSlave_Data, Initialisation);        // Init the state
        setState(&TestSlave_Data,Pre_operational);
        setState(&TestSlave_Data,NMT_Start_Node);

        if(getWriteResultNetworkDict(&TestSlave_Data,0x01,&abortCode)==SDO_FINISHED)
        {
                        if(DI1==0x22){
                                        LED0=0;
                        }else{
                                LED0=1;
                        }
                        if(DI1==0x33)
                        {
                                LED1=0;
                        }else{
                                LED0=0;
                                LED1=1;
                                delay_ms(300);         //延时300ms
                                LED0=1;
                                LED1=0;
                                delay_ms(300);        //延时300ms
                        }
        }
}
int main(void)
{        
                Uart_Config();
          CAN_Config_init(1,1,3,2,6);
          Timer_Config(4999,7199); //500ms  10K
                printf("hello canopen!\r\n");
                delay_init();            //延时函数初始化         
          LED_Init();                          //初始化与LED连接的硬件接口
          test();
                while(1)
   {
                        if(timeflag == 1)
                        {
        timeflag = 0;
        for(i=0;i<8;i++)
        {
          canbuf=i; //填充发送缓冲区
                                }
        res = Can_Send_Msg(canbuf,8); //发送 8 个字节
        if(res==0 ) printf("Send OK!\r\n");
        else   printf("Send Error!\r\n");
      }      
     }
}
下面是运行的结果;但卡住了,不知道该怎么去设置应用层的实现了。有没有大佬指导一下

部分代码借鉴该大佬的:
https://bbs.21ic.com/icview-3018978-1-1.html很好的贴子,大家可以去看看

对象字典索引.png (114.64 KB )

对象字典索引

对象字典索引

canopen架构.png (73.96 KB )

canopen架构

canopen架构

927186361d24d5bd89.png (51.26 KB )

927186361d24d5bd89.png

329696361d29c14412.png (34.93 KB )

329696361d29c14412.png

CanFestival-3-8bfe0ac00cdb.zip

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玥月| | 2022-11-4 08:04 | 只看该作者
谢谢分享!!

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