LPC1768/1769之CAN控制器概述(附库函数下载地址)

一、背景：使用LPC1769来做CAN的收发，在此对使用LPC1769的CAN控制器进行收发做个总结和记录，以备下次开发快速上手使用。附：LPC1768/1769除了支持最高频率不同以外，其它基本上一致。二、正文：先贴一张LPC1769CAN控制器的方框图：

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由上图可见，整个CAN控制器一头是CPU，另一头是CAN收发器：　　　　CAN收发器负责CAN数据与CAN网络的通信。CAN内核模块解析和封装要发送到CAN收发器以及从CAN　　收发器发过来的数据，此处CAN内核工作由硬件自行完成。　　　　CPU通过APB总线即可设置CAN控制器状态，以及读取中断信息和中断状态。　　　　一共有3个发送缓冲器（邮箱），这样就可以保证，最少可以发送3组并发的CAN数据；2个接收缓冲　　器（邮箱），这样就可以在CPU处理1个邮箱的接收数据的同时，还能用另一个邮箱接收网络上的数据。　　　　LPC1769CAN的验收滤波器比较特殊，它是一个独立于CAN控制器的器件，也属于一种外设，不过　　比较特殊的是，它是服务于CAN控制器的外设，这么做的意义就在于，验收滤波这方面，不再需要软件来　　来做任何事情，直接由硬件来实现查表算法，节省宝贵的CPU资源，由于它也算是一个独立的外设，运用　　起来也比较复杂，而本篇篇幅有限，暂不详述，下次再另开篇博客来说。　　　　至此，LPC1769CAN的结构就介绍完毕，接下说明，做哪些事情可让其开始正确收发CAN数据。

CAN1/2使用以下寄存器进行设置：a）电源使能：在PCONP寄存器中，设置PCAN1/2。注：复位时，CAN1/2会被使能（PCAN1/2=0）。b）时钟使能：在PCLK_SEL0寄存器中选择PCLK_CAN1/2和验收滤波器的PCLK_ACF。注：如果所需使用的CAN波特率必须高于100kbit/s（参见表16.12），那么就不能选择IRC　　　　作为时钟源。c）唤醒：CAN控制器能够将微控制器从掉电模式唤醒。d）引脚：通过PINSEL寄存器选择CAN1/2引脚，并通过PINMODE寄存器选择引脚模式。e）中断：CAN中断是通过CAN1/2IER寄存器来使能的。中断的使能是通过在NIVC中使用相应的中断设置使能寄存器（InterruptSetEnableregister）来实现的。f）CAN控制器初始化：在CANNOD寄存器中设置。以上为数据手册介绍的CAN控制器初始化过程，白话点说："a)"CAN是LPC1769的外设器件，要让其工作，首先要设置PCONP，该寄存器的各个位来决定外设的时钟是否打开或关闭，若某个外设不被使用，则关闭它，以达到节省功耗的目的；此处要需　　　　　　　要使用CAN，所以先打开CAN的外设时钟。"b)"其次，外设若要正常工作，则均需要一个合适的时钟频率，通PCLK_SEL0l来决定CAN的外设时钟来源，以及大小。"c)"为了进一步减少MCU的功耗，当CAN网络上没有数据传输时，也没有CAN中断在处理，并且对应　　　　　　　的睡眠位被置“1”，CAN外设会进入睡眠状态，若CAN总线上出现了显性位，则CAN外设从睡眠　　　　　　　状态被唤醒。同时，若已配置了相关位，且此时整个MCU都进入掉电或者深度睡眠模式，则CAN　　　　　　　也可将MCU唤醒"d)"配置CAN的收发引脚，无需多言，告诉CAN控制器，从哪个引脚收发CAN数据。"e)"配置CAN的各种中断使能条件，此处使能了发送/接收中断，错误中断；以及配置NVIC内CAN外设中断。"f)"配置CAN相关的参数，譬如波特率等等。至此，CAN控制器初始化部分完成，还需要做接收和发送函数，以及中断函数，来实现CAN的收发，和错误管理。当然，在CAN控制器初始化部分，波特率的参数设置还有许多要说，本篇篇幅有限，暂不详述，下次再开篇博客进行介绍。CAN中断函数：/*-----------------INTERRUPTSERVICEROUTINES--------------------------*//*********************************************************************//***@briefCAN_IRQHandler,controlreceivemessageoperation*param[in]none*@returnnone**********************************************************************/voidCAN_IRQHandler(){uint8_tIntStatus;uint32_tdata1;/*getinterruptstatus*Notethat:InterruptregisterCANICRwillberesetafterread.*Sofunction"CAN_IntGetStatus"shouldbecallonlyonetime*///以下函数获取的是CAN1ICR/CAN2ICR的寄存器数据，该寄存器指明了中断来源IntStatus=CAN_IntGetStatus(LPC_CAN1);if((IntStatus>>0)&0x01){//接收中断}...//省略的内容为，根据寄存器的各位的中断来源数据来解析中断信息。　　　　　　　//IntStatus=CAN_IntGetStatus(LPC_CAN2);　　　　　　//if(...)...}CAN接收函数：此函数为NXP提供的库函数，库函数下载链接在本文第三部分，该函数做的内容无非就是，在中断内，检查两个接收邮箱内是否有信息，若有，则将信息提取。/********************************************************************//***@briefReceivemessagedata*@param[in]CANxpointertoLPC_CAN_TypeDef,shouldbe:*-LPC_CAN1:CAN1peripheral*-LPC_CAN2:CAN2peripheral*@param[in]CAN_MsgpointtotheCAN_MSG_TypeStruct,itwillcontainreceived*messageinformationsuchas:ID,DLC,RTR,IDFormat*@returnStatus:*-SUCCESS:receivemessagesuccessfully*-ERROR:receivemessageunsuccessfully*********************************************************************/StatusCAN_ReceiveMsg(LPC_CAN_TypeDef*CANx,CAN_MSG_Type*CAN_Msg){uint32_tdata;CHECK_PARAM(PARAM_CANx(CANx));//checkstatusofReceiveBufferif((CANx->SR&0x00000001)){/*Receivemessageisavailable*//*Readframeinformations*/CAN_Msg->format=(uint8_t)(((CANx->RFS)&0x80000000)>>31);CAN_Msg->type=(uint8_t)(((CANx->RFS)&0x40000000)>>30);CAN_Msg->len=(uint8_t)(((CANx->RFS)&0x000F0000)>>16);/*ReadCANmessageidentifier*/CAN_Msg->id=CANx->RID;/*ReadthedataifreceivedmessagewasDATAFRAME*/if(CAN_Msg->type==DATA_FRAME){/*Readfirst4databytes*/data=CANx->RDA;*((uint8_t*)&CAN_Msg->dataA[0])=data&0x000000FF;*((uint8_t*)&CAN_Msg->dataA[1])=(data&0x0000FF00)>>8;;*((uint8_t*)&CAN_Msg->dataA[2])=(data&0x00FF0000)>>16;*((uint8_t*)&CAN_Msg->dataA[3])=(data&0xFF000000)>>24;/*Readsecond4databytes*/data=CANx->RDB;*((uint8_t*)&CAN_Msg->dataB[0])=data&0x000000FF;*((uint8_t*)&CAN_Msg->dataB[1])=(data&0x0000FF00)>>8;*((uint8_t*)&CAN_Msg->dataB[2])=(data&0x00FF0000)>>16;*((uint8_t*)&CAN_Msg->dataB[3])=(data&0xFF000000)>>24;/*releasereceivebuffer*/CANx->CMR=0x04;}else{/*ReceivedFrameisaRemoteFrame,nothavedata,wejustreceive*messageinformationonly*/CANx->CMR=0x04;/*releasereceivebuffer*/returnSUCCESS;}}else{//noreceivemessageavailablereturnERROR;}returnSUCCESS;}CAN发送函数：该函数还是库函数，即依次查询3个发送邮箱的状态，若邮箱状态为空，则将数据填充到该邮箱并置位发送标志，然后由CAN内核模块硬件自动发送。发送的优先级在寄存器内均可配置，不详述。篇幅不想过长，因此查询邮箱2/3代码部分省略。/********************************************************************//***@briefSendmessagedata*@param[in]CANxpointertoLPC_CAN_TypeDef,shouldbe:*-LPC_CAN1:CAN1peripheral*-LPC_CAN2:CAN2peripheral*@param[in]CAN_MsgpointtotheCAN_MSG_TypeStructure,itcontainsmessage*informationsuchas:ID,DLC,RTR,IDFormat*@returnStatus:*-SUCCESS:sendmessagesuccessfully*-ERROR:sendmessageunsuccessfully*********************************************************************/StatusCAN_SendMsg(LPC_CAN_TypeDef*CANx,CAN_MSG_Type*CAN_Msg){uint32_tdata;CHECK_PARAM(PARAM_CANx(CANx));CHECK_PARAM(PARAM_ID_FORMAT(CAN_Msg->format));if(CAN_Msg->format==STD_ID_FORMAT){CHECK_PARAM(PARAM_ID_11(CAN_Msg->id));}else{CHECK_PARAM(PARAM_ID_29(CAN_Msg->id));}CHECK_PARAM(PARAM_DLC(CAN_Msg->len));CHECK_PARAM(PARAM_FRAME_TYPE(CAN_Msg->type));//CheckstatusofTransmitBuffer1if(CANx->SR&(1<<2)){/*TransmitChannel1isavailable*//*WriteframeinformationsandframedataintoitsCANxTFI1,*CANxTID1,CANxTDA1,CANxTDB1register*/CANx->TFI1&=~0x000F0000;CANx->TFI1|=(CAN_Msg->len)<<16;if(CAN_Msg->type==REMOTE_FRAME){CANx->TFI1|=(1<<30);//setbitRTR}else{CANx->TFI1&=~(1<<30);}if(CAN_Msg->format==EXT_ID_FORMAT){CANx->TFI1|=(0x80000000);//setbitFF}else{CANx->TFI1&=~(0x80000000);}/*WriteCANID*/CANx->TID1=CAN_Msg->id;/*Writefirst4databytes*/data=(CAN_Msg->dataA[0])|(((CAN_Msg->dataA[1]))<<8)|　　　　　　　　　　((CAN_Msg->dataA[2])<<16)|((CAN_Msg->dataA[3])<<24);CANx->TDA1=data;/*Writesecond4databytes*/data=(CAN_Msg->dataB[0])|(((CAN_Msg->dataB[1]))<<8)|　　　　　　　　　　((CAN_Msg->dataB[2])<<16)|((CAN_Msg->dataB[3])<<24);CANx->TDB1=data;/*Writetransmissionrequest*///注意该值，置位发送邮箱1，告知硬件，邮箱1的信息已经填充完毕可发送。CANx->CMR=0x21;returnSUCCESS;}//checkstatusofTransmitBuffer2elseif(CANx->SR&(1<<10)){/*TransmitChannel2isavailable*//*WriteframeinformationsandframedataintoitsCANxTFI2,*CANxTID2,CANxTDA2,CANxTDB2register*/.../*Writetransmissionrequest*///注意该值，置位发送邮箱2，告知硬件，邮箱2的信息已经填充完毕可发送。CANx->CMR=0x41;returnSUCCESS;}//checkstatusofTransmitBuffer3elseif(CANx->SR&(1<<18)){/*TransmitChannel3isavailable*//*WriteframeinformationsandframedataintoitsCANxTFI3,*CANxTID3,CANxTDA3,CANxTDB3register*/.../*Writetransmissionrequest*///注意该值，置位发送邮箱3，告知硬件，邮箱3的信息已经填充完毕可发送。CANx->CMR=0x81;returnSUCCESS;}else{//所有邮箱都处于非空闲状态，无法发送returnERROR;}}至此，有了初始化部分，CAN中断函数，CAN发送、接收函数，也就实现了CAN数据的收发。滤波以波特率以及CAN总线错误处理，下次再开博客详述。三、参考文档LPC175x_6xCMSIS-CompliantStandardPeripheralFirmwareDriverLibrary(Keil,IAR,GNU)　　https://www.lpcware.com/content/nxpfile/lpc175x6x-cmsis-compliant-standard-peripheral-firmware-driver-library-keil-iar-gnu至此，记录完毕。