RT-Thread系列08——CAN设备

====>>> 文章汇总（有代码汇总） <<<====

目标：使用CAN接口实现收发功能。

• RT-Thread studio，版本: 2.2.6，不一样其实区别也不大
• RT-Thread：标准版，4.0.3版本
• 芯片包版本：0.1.9
• 开发板：正点原子战舰开发板，主控STM32F103ZET6。

1. 硬件准备

• 硬件设备：CANelyst-Ⅱ，设备的 CAN_L 与开发板的 L 连接，设备的 CAN_H 与开发板的 H 连接。
• 软件：USB_CAN TOOL，切记切记要安装驱动，否则会一直显示未找到设备。

可以先按照软件上方目录 -> 设备操作 -> USBCAN测试工具中的操作指引，将硬件两个端口连起来，测试硬件是否正常运行，然后在搞软件。

常见问题：

1. 设备一直未找到（无法连接）。打开电脑设备管理器看CAN设备是否正常识别，如果未识别，说明没安装驱动。安装驱动方法参考：软件上方目录 -> 帮助 -> 帮助文档 -> 2. USB驱动安装与卸载说明书.pdf

2. CAN测试

第一步：在 RT-Thread Settings 中 -> 组件 -> 设备驱动程序 -> CAN设备驱动程序，勾选上 -> 使能CAN硬件过滤器，也先勾选上。

第二步：添加驱动程序。在RT-Thread Studio 软件的安装目录下：D:\RT-ThreadStudio\repo\Extract\RT-Thread_Source_Code\RT-Thread\4.0.3\bsp\stm32\libraries\HAL_Drivers\

找到drv_can.c放到我们工程的drivers文件夹，找到drv_can.h文件放到我们工程的drivers\include文件夹。

第三步：添加以下宏定义到board.h文件中，这里使用 CAN1 进行测试。注意：下面这部分宏定义都是自己添加的，默认是没有关于CAN接口的宏定义的。

/*-------------------------- CAN CONFIG BEGIN --------------------------*/

#define BSP_USING_CAN
#define BSP_USING_CAN1
/*#define BSP_USING_CAN2*/

/*-------------------------- CAN CONFIG END --------------------------*/

第四步：从左侧窗口打开cubemx，勾选上CAN接口，引脚是对的就可以，参数配置可以不用管。然后关闭cubemx界面，生成代码后刷新左侧目录界面。即可在cubemx文件夹中的stm32f1xx_hal_msp.c文件中看到CAN的引脚初始化代码。

此时如果直接编译，然后在Shell窗口输入list_device命令，就已经能看到can1设备了。

第五步：编写测试代码，程序运行后，打开CAN-USB软件并连接设备，波特率设置1000k，然后在Shell窗口输入can_test命令，即可从CAN-USB软件中看到开发板发送的消息。也可以使用CAN-USB软件发送消息，在Shell窗口可看到接收的消息。

/*
 * 程序清单：这是一个 CAN 设备使用例程
 * 例程导出了 can_test 命令到控制终端
 * 命令调用格式：can_test can1
 * 命令解释：命令第二个参数是要使用的 CAN 设备名称，为空则使用默认的 CAN 设备
 * 程序功能：通过 CAN 设备发送一帧，并创建一个线程接收数据然后打印输出。
*/

#include 
#include "rtdevice.h"

#define CAN_DEV_NAME       "can1"      /* CAN 设备名称 */

static struct rt_semaphore rx_sem;     /* 用于接收消息的信号量 */
static rt_device_t can_dev;            /* CAN 设备句柄 */

/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t can_rx_call(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    /* CAN 接收到数据后产生中断，调用此回调函数，然后发送接收信号量 */
    rt_sem_release(&rx_sem);

    return RT_EOK;
}

static void can_rx_thread(void *parameter)
{
    int i;
    rt_err_t res;
    struct rt_can_msg rxmsg = {0};

    /* 设置接收回调函数 */
    rt_device_set_rx_indicate(can_dev, can_rx_call);

#ifdef RT_CAN_USING_HDR
    struct rt_can_filter_item items[5] =
    {
        RT_CAN_FILTER_ITEM_INIT(0x100, 0, 0, 0, 0x700, RT_NULL, RT_NULL), /* std,match ID:0x100~0x1ff，hdr 为 - 1，设置默认过滤表 */
        RT_CAN_FILTER_ITEM_INIT(0x300, 0, 0, 0, 0x700, RT_NULL, RT_NULL), /* std,match ID:0x300~0x3ff，hdr 为 - 1 */
        RT_CAN_FILTER_ITEM_INIT(0x211, 0, 0, 0, 0x7ff, RT_NULL, RT_NULL), /* std,match ID:0x211，hdr 为 - 1 */
        RT_CAN_FILTER_STD_INIT(0x486, RT_NULL, RT_NULL),                  /* std,match ID:0x486，hdr 为 - 1 */
        {0x555, 0, 0, 0, 0x7ff, 7,}                                       /* std,match ID:0x555，hdr 为 7，指定设置 7 号过滤表 */
    };
    struct rt_can_filter_config cfg = {5, 1, items}; /* 一共有 5 个过滤表 */
    /* 设置硬件过滤表 */
    res = rt_device_control(can_dev, RT_CAN_CMD_SET_FILTER, &cfg);
    RT_ASSERT(res == RT_EOK);
#endif

    while (1)
    {
        /* hdr 值为 - 1，表示直接从 uselist 链表读取数据 */
        rxmsg.hdr = -1;
        /* 阻塞等待接收信号量 */
        rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
        /* 从 CAN 读取一帧数据 */
        rt_device_read(can_dev, 0, &rxmsg, sizeof(rxmsg));
        /* 打印数据 ID 及内容 */
        rt_kprintf("ID:%x", rxmsg.id);
        for (i = 0; i < 8; i++)
        {
            rt_kprintf("%2x", rxmsg.data[i]);
        }

        rt_kprintf("\n");
    }
}

int can_test(int argc, char *argv[])
{
    struct rt_can_msg msg = {0};
    rt_err_t res;
    rt_size_t  size;
    rt_thread_t thread;
    char can_name[RT_NAME_MAX];

    if (argc == 2)
    {
        rt_strncpy(can_name, argv[1], RT_NAME_MAX);
    }
    else
    {
        rt_strncpy(can_name, CAN_DEV_NAME, RT_NAME_MAX);
    }

    /* 查找 CAN 设备 */
    can_dev = rt_device_find(can_name);
    if (!can_dev)
    {
        rt_kprintf("find %s failed!\n", can_name);
        return RT_ERROR;
    }

    /* 初始化 CAN 接收信号量 */
    rt_sem_init(&rx_sem, "rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);

    /* 以中断接收及中断发送方式打开 CAN 设备 */
    res = rt_device_open(can_dev, RT_DEVICE_FLAG_INT_TX | RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);
    RT_ASSERT(res == RT_EOK);

    /* 创建数据接收线程 */
    thread = rt_thread_create("can_rx", can_rx_thread, RT_NULL, 1024, 25, 10);
    if (thread != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(thread);
    }
    else
    {
        rt_kprintf("create can_rx thread failed!\n");
    }

    msg.id = 0x78;              /* ID 为 0x78 */
    msg.ide = RT_CAN_STDID;     /* 标准格式 */
    msg.rtr = RT_CAN_DTR;       /* 数据帧 */
    msg.len = 8;                /* 数据长度为 8 */

    /* 待发送的 8 字节数据 */
    msg.data[0] = 0x00;
    msg.data[1] = 0x11;
    msg.data[2] = 0x22;
    msg.data[3] = 0x33;
    msg.data[4] = 0x44;
    msg.data[5] = 0x55;
    msg.data[6] = 0x66;
    msg.data[7] = 0x77;
    /* 发送一帧 CAN 数据 */
    size = rt_device_write(can_dev, 0, &msg, sizeof(msg));
    if (size == 0)
    {
        rt_kprintf("can dev write data failed!\n");
    }

    // 更改后再发送十次
    for(rt_uint8_t send_ind = 0; send_ind < 10; send_ind++)
    {
        rt_thread_mdelay(1000);

        msg.data[0] = msg.data[0] + 0x01;
        msg.data[1] = msg.data[1] + 0x01;
        msg.data[2] = msg.data[2] + 0x01;
        msg.data[3] = msg.data[3] + 0x01;
        msg.data[4] = msg.data[4] + 0x01;
        msg.data[5] = msg.data[5] + 0x01;
        msg.data[6] = msg.data[6] + 0x01;
        msg.data[7] = msg.data[7] + 0x01;
        /* 发送一帧 CAN 数据 */
        size = rt_device_write(can_dev, 0, &msg, sizeof(msg));
        if (size == 0)
        {
            rt_kprintf("can dev write data failed!\n");
        }
    }

    return res;
}

/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(can_test, can device sample);

3. 常见问题

我这里测试F1的板子，没有出现问题，但是使用F4的板子就会出现在CAN接口写函数处卡死的问题。

RTT官网有如下解决办法，需要修改CAN的驱动文件：CAN通信写函数卡死

这里附上一个已经修改好的CAN驱动文件，直接替换掉原有的can_drv.c就好了。

修改后的CAN驱动文件，无需积分，直接下载