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玩轉先楫CANFD外設系列之二:CAN外設的接收過濾器詳解

先楫半導體HPMicro ? 2023-08-24 08:20 ? 次閱讀
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一、背景

在實際應用中,CAN總線上的數(shù)據,對于某些CAN節(jié)點來說,可能需要的數(shù)據并不多,希望收到的數(shù)據是自己關心的即可,不必要的數(shù)據過濾同時也可以減少中斷的次數(shù),減輕CPU負荷,也可以節(jié)省數(shù)據記錄設備中的存儲空間。

從上篇文章《[玩轉先楫CANFD外設系列之一]輕松搞起CANFD》中可知道,先楫的CANFD包括了CAN和MCAN。其中HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產品用的是CAN,而HPM6200系列使用的是MCAN。本文統(tǒng)稱HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產品的CANFD為CAN。

本文闡述CAN外設,MCAN外設不在本文闡述范圍內。

CAN有16組獨立的篩選器,并沒有所謂的列表和掩碼模式的過濾器組。每個篩選器都是獨立,只要任意一組的篩濾器器滿足條件則能被接收。配置也極其簡單,只需要配置ID CODE和對應的匹配MASK位等寄存器則照樣可以實現(xiàn)所謂的列表和掩碼方式。

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二、實現(xiàn)流程

對于篩選器來說,CAN可操作的寄存器很少,只需要三個寄存器即可實現(xiàn)篩選ID的效果。分別對應的名稱是ACF_XXX后綴。

f5994a72-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png


(一)ID篩選

寄存器上主要操作ACFCTRL和ACF的CODE_MASK位(一共有29位,滿足標準幀和擴展幀)。

接收匹配MASK的位基于IDCODE來進行匹配。選擇哪個篩選器通過ACFCTRL寄存器的ACFADR配置,一共4bit,也就是16個篩選器。

f5ada724-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png


在can_set_filter這個API中,對于篩選器的選擇,可以這么參考。


f5c6fa9e-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png


由于IDCODE和MASK共用一個寄存器也就是ACF的CODE_MASK,在配置的時候需要選擇的是IDCODE還是MASK。這里需要用到ACFCTRL的SELMASK位。然后依次進行對CODE_MASK賦值。

需要注意的是:

在CAN外設當中,當MASK對應的位為0的時候,必須于IDCODE對應的位進行匹配比較,當為1的時候則忽視。

f5d96594-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

f60272b8-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

同樣在can_set_filter這個API也是這么操作。

f631b2bc-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

需要注意的是:IDCODE和MASK的時候,必須是在CAN復位模式下才能設置。

f66368ac-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

在can的sample當中,注釋也特別提醒。

f68c1c0c-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png


(二)標準幀和擴展幀篩選

每個篩選器還可以對標準幀和擴展幀進行篩選,主要是通過ACF寄存器的AIDEE和AIDE位進行配置。

這里描述的大概可以這樣理解:

AIDEE=0AIDE=x(不關心)接收標準幀和擴展幀

AIDEE=1 AIDE=0 只接收標準幀

AIDEE=1 AIDE=1 只接收擴展幀

f6bc208c-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

在can_set_filter這個API中,也是通過判斷can_filter_id_mode_t枚舉進行判斷篩選。

f6ebafa0-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png


(三)篩選器組的啟用和禁用

在手冊中,每個篩選器都可以單獨啟用和禁用。主要通過ACF_EN配置。

f70189d8-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png


(四)實現(xiàn)列表和掩碼模式效果

從上面的配置可知道:

列表模式:

IDCODE配置為需要接收的ID號,MASK配置為0,那么該篩選器就可以實現(xiàn)只接收一個ID的列表方式,比如:

標準幀下,IDCODE=0x21,MASK=0(全部比較)。那么該篩選器只能篩選ID為0x21這個ID。


掩碼模式:

DCODE配置為需要接收的ID號,MASK配置需要比較的位,那么該篩選器就可以實現(xiàn)只接收一個ID的掩碼方式,比如:

標準幀下,IDCODE=0x100,MASK=0x700。需要匹配的位是第十位到第八位,其他的位都不做關心,那么接收的ID范圍就是0x100~0x1ff

f732d04c-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png


三、代碼實現(xiàn)

在hpm_sdk的can這個sample當中,有個測試項目就是篩選器測試,對應的是board_can_filter_test這個函數(shù)。這里使用的是內部環(huán)回模式,可以不用接外置PHY即可測試。

在函數(shù)的開頭注釋就說到兩個注意點,開發(fā)者在開發(fā)的時候需要注意。

f74548f8-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

1、CAN的篩選器只能在CAN復位模式下配置,建議使用can_init這個API,通過傳參代入篩選器參數(shù),can_init這個API自動處理。否則需要需要調用can_set_filter這個API,則需要先調用can_reset進行復位。這時候也同樣需要重新設置下波特率。


2、can_filter_config_t結構體的mask成員,1代表在IDCODE對應的位忽視,0代表該位將于IDCODE比較匹配。

這個測試同樣實現(xiàn)了類似所謂掩碼模式和列表模式。


掩碼模式:

f7894602-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

f7ced1cc-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

log可以看到:

f80ab7e6-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

列表模式:

在sample當中,16個篩選器的mask都設置為0,也就是必須與idcode的所有位匹配才接收。

f81a1538-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png

同樣也是發(fā)送ID為0~2048的2048個消息幀,應該只能收到16個ID幀。分別是以下

f86a4bac-4213-11ee-8e12-92fbcf53809c.png


四、總結

1、HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產品的CAN長達16個過濾組,如果需要更多的過濾組,可以選擇HPM6200等是MCAN外設,比如hpm6200的MCAN,標準幀可以達到128個過濾組。


2、HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產品的CAN過濾組設置相對簡單易用。


3、HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產品的CAN過濾組的IDCODE和MASK只能在CAN復位模式下配置。建議每次配置過濾組直接調用can_init這個API。

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