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基于STM32H743芯片上實現CAN通信步驟設計方案

來源: elecfans
2023-12-22
類別:通信與網絡
eye 113
文章創建人 拍明芯城

??STM32H743是一款高性能處理器,具有強大的處理能力,可滿足各種處理要求。它的特點是:高速運行,低功耗,可靠性高,多功能,易于使用,可以用于各種應用場景。本文旨在介紹STM32H743的特點,并分析其在多種應用場景中的優勢。

STM32H743的優勢

??高速運行

??STM32H743具有高效率的處理速度,可以滿足各種復雜的應用程序的需求。它的處理器核心為Cortex-M7,主頻高達400MHz,可以實現高速運行,滿足復雜的應用場景。

??低功耗

??STM32H743的低功耗特性使其可以長時間運行,而不會影響系統的性能。它具有多種低功耗模式,可以有效減少系統的功耗。此外,STM32H743還支持多種外設,可以更好地實現低功耗。

??可靠性高

??STM32H743具有可靠性高的特點,它的處理器核心采用了多級安全技術,可以有效防止惡意攻擊,保護系統的安全性。此外,STM32H743還支持多種外設,可以更好地實現系統的可靠性。

??多功能

??STM32H743支持多種外設,可以滿足各種應用場景的需求。它支持USB、Ethernet、CAN、I2C、SPI等多種接口,可以滿足不同類型的設備的連接需求。此外,STM32H743還支持多種外設,可以更好地實現多功能功能。

??易于使用

??STM32H743采用了高效的軟件開發工具,可以更加簡單、快捷地完成軟件開發。它支持多種開發語言,可以滿足不同類型的開發需求。此外,STM32H743還支持各種外設,可以更加便捷地完成軟件開發。

STM32H743的應用場景

??STM32H743可以用于各種應用場景,其中包括:

??智能家居

??STM32H743可以用于智能家居系統,可以實現家庭設備的連接、控制和管理。它的高速運行和低功耗特性可以滿足智能家居系統的需求,可以更好地實現家庭智能化。

??自動駕駛

??STM32H743可以用于自動駕駛汽車,可以實現汽車的智能控制。它的高速運行和可靠性高的特性可以滿足自動駕駛系統的需求,可以更好地實現汽車的智能化。

??工業自動化

??STM32H743可以用于工業自動化系統,可以實現多種設備的智能控制。它的高速運行和多功能的特性可以滿足工業自動化系統的需求,可以更好地實現工業自動化。

總結

??STM32H743是一款高性能處理器,具有強大的處理能力,可滿足各種處理要求。它的特點是:高速運行,低功耗,可靠性高,多功能,易于使用,可以用于各種應用場景。它可以用于智能家居、自動駕駛和工業自動化等多種應用場景,可以更好地實現智能化。

  1. 摘要

  本篇筆記主要介紹,在STM32H743芯片上實現CAN通信,封裝為BSP驅動,為之后實現CAN的高層通信打下基礎。

  2. 準備工作

  1, IAR 8.32.1

  2, STM32Cube_FW_H7_V1.6.0

  3. 簡介

  STM32H743的控制器局域網絡 (CAN) 子系統由兩個 CAN 模塊、一個共享消息 RAM 存儲器和一個時鐘校準單元組成。關于這四個組成部分的基址,請參見存儲器映射。兩個 CAN 模塊(FDCAN1 和 FDCAN2)均符合 ISO 11898-1: 2015(CAN 協議規范第 2.0 版A、 B 部分)和 CAN FD 協議規范第 1.0 版。此外,第一個 CAN 模塊 FDCAN1 支持 ISO 11898-4 中規定的時間觸發 CAN (TTCAN),包括事件同步時間觸發通信、全局系統時間和時鐘漂移補償。FDCAN1 還額外包含專供時間觸發功能使用的寄存器。CAN FD 選項可與事件觸發和時間觸發 CAN 通信一起使用。10 KB 的消息 RAM 存儲器可實現過濾器、接收 FIFO、接收緩沖區、發送事件 FIFO、發送緩沖器( TTCAN 觸發)功能。該消息 RAM 在 FDCAN1 和 FDCAN2 模塊之間共用。通用時鐘校準單元是可選的。通過評估 FDCAN1 接收到的 CAN 消息,該單元可基于 HSI 內部 RC 振蕩器和 PLL 為 FDCAN1 和 FDCAN2 生成經過校準的時鐘。

  CAN 框圖

  


  CAN的底層大部分ST已經在HAL庫里面封裝好,如果你細看HAL源碼,搞懂這張圖,H743的CAN 你基本上就沒有問題了,在結合HAL庫的學習。

  4. 驅動實現

  良好的驅動封裝,可以方便應用開發,并且可以容易移植到其他項目,代碼重用率高,所以數據和接口是你不得不考慮的問題,怎么樣方便的實現,還要通用易用。

  4.1 數據封裝

  首先根據stm32h7xx_hal_fdcan.h文件我們來封裝兩個個結構體,方便后面軟件實現開發,可以新建bsp_can.c和bsp_can.h, 在頭文件中封裝結構體定義。

  


  在.c文件中定義封裝一些變量,這些變量數組也是通用,在多款產品中都采用,大家也可以參照。

  


  可以實現多個CAN口驅動。如果只有一個CAN口,將CAN_PORTS宏定義為1,幾個就定義為幾。

  這個封裝大家可以記著,我在多款器件上都是這么封裝的,之前在NXP的KE06, KEA, KV46, K64等系列,在ST的F103, F446, H743等等CAN通信都采用這種封裝BSP驅動。

  4.2 初始化

  參考官方的例程,根據自己的硬件去實現,做相應修改。例程中只使能了接收中斷,我們一般發送也要采用中斷,所以也要開發送中斷,根據實際可能還需要添加濾波,配置緩沖等。

  


  


  


  配置時鐘管腳,中斷。

  


  


  4.3 中斷回調函數

  最主要的就是接收和發送的回調函數的實現,首先來看接收中斷回調函數。

  


  發送完成回調函數

  


  4.4 測試代碼

  在freeRTOS下建立一個CAN通信的簡單測試任務,實現收到什么在發送出去。

  

image.png


  

image.png


  在10ms的任務里去調用這個測試函數,實現收發測試。

  測試的可以這樣寫,正式的我們需要解析收到的內容,并且重新組織發送的幀,這些解析和重組我們將會在高層的協議驅動文件中實現,有了這個驅動就可以實現CANopen, J1939, DeviceNet等CAN的高層協議了。

  5. 測試

  測試,擴展幀,500k 位速率,發送數據 aa,01,02,03,04,05,06,bb。板卡收到電腦發送的數據后,回送給電腦。發送100000次, 10ms一次。使用USB-CAN連接到電腦端測試。

  


  




  至此我們的CAN通信BSP驅動封裝就驗證完成,可以輕松移植到其他板卡上。

  原裝STM32H743IIT6 ARM微控制器規格參數及引腳功能圖 2023-08-25 16:40 發布于:安徽省

  STM32H743IIT6設備基于高性能Arm?Cortex?-M7 32位RISC內核,工作頻率高達480 MHz。Cortex?-M7核心采用浮點單元(FPU),支持Arm?雙精度(符合IEEE 754)和單精度數據處理指令和數據類型。STM32H743IIT6支持全套DSP指令和內存保護單元(MPU),以增強應用程序的安全性。

  STM32H743IIT6包含高速嵌入式存儲器,該存儲器具有高達2 MB的雙組閃存、高達1 MB的RAM(包括192 KB的TCM RAM、高達864 KB的用戶SRAM和4 KB的備份SRAM),以及連接到APB總線、AHB總線、,2x32位多AHB總線矩陣和支持內部和外部存儲器訪問的多層AXI互連。

  該設備都提供三個ADC、兩個DAC、兩個超低功率比較器、一個低功耗RTC、一個高分辨率定時器、12個通用16位定時器、兩個用于電機控制的PWM定時器、五個低功耗定時器和一個真隨機數發生器(RNG)。這些設備支持用于外部西格瑪-德爾塔調制器(DFSDM)的四個數字濾波器。它們還具有標準和高級通信接口。

  如果需要采購原裝STM32H743IIT6器件,或者查看更多PDF文檔內容,可以搜索“IC先生”聯系我們。

  


  規格參數

  


  規格特性

  核心

  ?32位Arm?Cortex?-M7內核,帶雙精度FPU和L1緩存:16 KB數據以及16K字節的指令高速緩存;頻率高達480 MHz,MPU,1027 DMIPS/2.14 DMIPS/MHz(Dhrystone 2.1)

  內存

  ?高達2兆字節的閃存,支持邊讀邊寫

  ?高達1兆字節的RAM:192千字節的TCMRAM(股份有限公司64K字節的ITCM RAM+128 KB DTCM RAM,用于時間關鍵型例程),高達864 KB的用戶SRAM,以及備份域中4 KB的SRAM

  ?雙模Quad SPI存儲器接口運行頻率高達133 MHz

  ?具有高達32位數據總線:SRAM、PSRAM、SDRAM/LPSSDR SDRAM、NOR/NAND閃存

  ?CRC計算安全單元

  ?ROP、PC-ROP、主動夯實機通用輸入/輸出

  ?多達168個具有中斷功能的I/O端口重置和電源管理

  ?3個獨立的電源域,可以獨立時鐘門控或關閉:

  –D1:高性能能力

  –D2:通信外圍設備和定時器

  –D3:復位/時鐘控制/電源管理

  ?1.62至3.6 V應用電源和I/O

  ?POR、PDR、PVD和BOR

  ?嵌入3.3 V的專用USB電源提供內部PHY的內部調節器

  ?嵌入式調節器(LDO),可配置提供數字電路的可縮放輸出

  ?運行和停止模式下的電壓縮放(6可配置范圍)

  ?備用調節器(~0.9 V)

  ?模擬外圍設備/VREF的參考電壓+

  ?低功耗模式:睡眠、停止、待機和支持電池充電的VBAT低功耗

  ?VBAT電池充電工作模式能力

  ?CPU和域電源狀態監控引腳

  ?待機模式下2.95μA(備份SRAM關閉,RTC/LSE打開)

  時鐘管理

  ?內部振蕩器:64 MHz HSI,48 MHz

  HSI48、4 MHz CSI、32 kHz LSI

  ?外部振蕩器:4-48 MHz HSE,32.768 kHz LSE

  引腳配置

  


  總線矩陣

  


  電源供應示意圖

  


  同步非多路復用PSRAM寫入時序

  


  8 MHz晶體的典型應用

  


  封裝設計參數

  


  STM32H743IIT6 是一款 STM32 系列微控制器(MCU)。這款微控制器基于 Arm Cortex-M7 內核,并具有豐富的外設和功能,適用于廣泛的嵌入式應用。

  內核:基于 Arm Cortex-M7 內核,具有高性能和低功耗特性。Cortex-M7 內核支持硬件浮點運算、高級調試和低功耗操作等功能。

  時鐘頻率:可以運行在高達 400 MHz 的時鐘頻率,這使其適用于需要高性能的應用。

  閃存和RAM:具有大容量的閃存存儲器,用于存儲程序代碼和數據。同時,還配備了大容量的RAM,用于數據存儲和處理。

  外設:STM32H743IIT6 集成了多種外設,包括通用定時器、高級定時器、通用串行接口、SPI、I2C、USB、CAN、以太網、LCD 控制器等。

  安全性:支持硬件加密和解密,數字簽名、隨機數生成等硬件安全功能,有助于保護應用程序和數據的安全性。

  功耗優化:雖然具有高性能,但也具備低功耗操作模式,可以在電池供電的嵌入式系統中實現節能。

  封裝:STM32H743IIT6 通常采用 LQFP 封裝,適合手工焊接和自動化生產。

  開發支持:意法半導體提供了豐富的開發工具、軟件庫和支持,幫助開發者輕松開始使用和開發應用。

  廣泛應用:由于其高性能、豐富的外設和安全功能,STM32H743IIT6 適用于工業自動化、醫療設備、消費電子、通信設備等各種領域的嵌入式系統。


責任編輯:David

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標簽: STM32H743 CAN通信

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