STM32F107 移植 canfestival

簡介

以下內容為學習Canopen時對canfestival協議棧的移植記錄，參考鏈接有strongerhuang。

平台介紹

• MCU : STM32F107VCT6
• RTOS : RT-Thread RTOS
• ST_Lib : STM32F1xx HAL Driver version number V1.1.4
• 編譯器 ： MDK 5.28

canfestival

• 源碼 : 進入canfestival官方網站下載。點擊 Code 選項，從頁面上繼續點擊 code.html.en 鏈接可以進入源碼選擇，這里選擇了帶有professional support 標識的類型源碼（Repositories 列表第二項）；點擊 Documentation 選項，從頁面上繼續點擊 doc.html.en 鏈接可以進入文檔說明，里面有PDF手冊和對象字典編輯工具（Objdictedit）介紹。
• 對象字典編輯 : 下載的源碼壓縮包內包含一個對象字典包含工具（Objdictedit），這個工具的運行需要Python環境支持。為了使用該工具直接生成對象字典，安裝Python-2.7.15和wxPython2.8；環境搭建完成后進入源碼壓縮包解壓后的文件夾，將objdictgen/Gnosis_Utils-current.tar.gz壓縮包解壓，並在解壓得到的文件夾內部提取名字為gnosis的文件夾，把該文件夾復制到objdictgen/目錄下，這樣打開objdictgen/objdictedit.py就能正常運行Objdictedit工具了。

源碼文件提取

• src文件夾 : 只需要該目錄下的.c文件，但是symbols.c沒用到，而且timer.c最好更改文件名，防止在工程內名稱沖突。
• include文件夾 ：該目錄下的所有.h文件，還有cm4文件夾的.h文件，注意文件名。
• examples文件夾 ： 需要該文件夾下AVR/Slave/目錄的config.h文件。

drivers文件夾 ：該文件夾下提供了一些移植參考，例如cm3、cm4文件夾，提供的移植示例基於標准庫。

移植過程

• 准備好一個正常的工程，復制上面介紹的文件，並且在工程中添加這些.c文件並包含.h文件路徑。
• 打開復制的dcf.c文件，刪除該文件下inline void start_node(CO_Data* d, UNS8 nodeId)和inline void start_and_seek_node(CO_Data* d, UNS8 nodeId)的inline聲明，分別位於該文件59行和98行。
• 打開復制的canfentival.h文件，給文件添加#ifndef #define #endif三條。
• 打開復制的config.h，刪除或者屏蔽以下內容

#ifdef  __IAR_SYSTEMS_ICC__
#include <ioavr.h>
#include <intrinsics.h>
#include "iar.h"
#else	// GCC
#include <inttypes.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/wdt.h>
#endif	// GCC

//#define WD_SLEEP
// Needed defines by Atmel lib
#define FOSC           8000        // 16 MHz External cristal
#ifndef F_CPU
#define F_CPU          (1000UL*FOSC) // Need for AVR GCC
#endif
#define CAN_BAUDRATE    250

修改 #define REPEAT_SDO_MAX_SIMULTANEOUS_TRANSFERTS_TIMES(repeat)\ 為 #define REPEAT_SDO_MAX_SIMULTANEOUS_TRANSFERS_TIMES(repeat)\，刪去了TRANSFERTS中的T字符。

實現API功能

canfestival移植后有些函數需要自己實現，比如在 timer.h 中聲明的兩個函數，與協議棧內部定時器相關。

/**
 * @ingroup timer
 * @brief Set a timerfor a given time.
 * @param value The time value.
 */
void setTimer(TIMEVAL value);

/**
 * @ingroup timer
 * @brief Get the time elapsed since latest timer occurence.
 * @return time elapsed since latest timer occurence
 */
TIMEVAL getElapsedTime(void);

在canfestival.h中聲明的函數，這些接口可以實現功能后直接調用，使用者也可以使用自定義函數，實現這些功能即可。

void initTimer(void);
void clearTimer(void);

unsigned char canSend(CAN_PORT notused, Message *m);
unsigned char canInit(CO_Data * d, uint32_t bitrate);
void canClose(void);

void disable_it(void);
void enable_it(void);

上面提到的 drivers 文件夾可以作為這些接口實現的參考。

個人移植程序

• setTimer 和 getElapsedTime：

static TIMEVAL last_counter_val = 0;
static TIMEVAL elapsed_time = 0;
void setTimer(TIMEVAL value)
{
    uint32_t timer = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&can_tim);
    elapsed_time += timer - last_counter_val;
    last_counter_val = CANOPEN_TIM_PERIOD - value;
    __HAL_TIM_SET_COUNTER(&can_tim, CANOPEN_TIM_PERIOD - value);
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&can_tim);
}
TIMEVAL getElapsedTime(void)
{
    uint32_t timer = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&can_tim);

    if(timer < last_counter_val)
    {
        timer += CANOPEN_TIM_PERIOD;
    }

    TIMEVAL elapsed = timer - last_counter_val + elapsed_time;
    return elapsed;
}

• initTimer：

void initTimer(void)
{
    can_tim.Instance               = CANOPEN_TIMER;
    can_tim.Init.Prescaler         = CANOPEN_PRESCALER;
    can_tim.Init.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
    can_tim.Init.Period            = CANOPEN_TIM_PERIOD;
    can_tim.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
    HAL_TIM_Base_Init(&can_tim);
    __HAL_TIM_SET_COUNTER(&can_tim, 0);
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&can_tim);
}

• canInit:

unsigned char canInit(CAN_HandleTypeDef *handle)
{
    CAN_FilterTypeDef hcan_filter;

    //CAN2控制器配置
    handle->Instance = CANOPEN_HANDLE;
    handle->Init.Prescaler = presc;
    handle->Init.Mode = CAN_MODE_NORMAL;
    handle->Init.SyncJumpWidth = sjw;
    handle->Init.TimeSeg1 = ts1;
    handle->Init.TimeSeg2 = ts2;
    handle->Init.TimeTriggeredMode = DISABLE;
    handle->Init.AutoBusOff = DISABLE;
    handle->Init.AutoWakeUp = DISABLE;
    handle->Init.AutoRetransmission = DISABLE;
    handle->Init.ReceiveFifoLocked = DISABLE;
    handle->Init.TransmitFifoPriority = DISABLE;
    HAL_CAN_Init(handle);

    //CAN濾波器配置
    hcan_filter.FilterBank = 14;
    hcan_filter.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;
    hcan_filter.FilterActivation = CAN_FILTER_ENABLE;
    hcan_filter.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0;
    hcan_filter.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;
    hcan_filter.FilterIdHigh = 0x0000;
    hcan_filter.FilterIdLow = 0x0000;
    hcan_filter.FilterMaskIdHigh = 0x0000;
    hcan_filter.FilterMaskIdLow = 0x0000;
    hcan_filter.SlaveStartFilterBank = 14;
    HAL_CAN_ConfigFilter(handle, &hcan_filter);

    //啟動CAN2，使能中斷
    HAL_CAN_Start(handle);
    HAL_CAN_ActivateNotification(handle, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);

    return 0;
}

• canSend:

unsigned char canSend(CAN_PORT notused, Message *m)
{
    struct Can_Tx pre_send;

    pre_send.TxInfo.StdId = m->cob_id;

    if(m->rtr)
        pre_send.TxInfo.RTR = CAN_RTR_REMOTE;
    else
        pre_send.TxInfo.RTR = CAN_RTR_DATA;

    pre_send.TxInfo.IDE = CAN_ID_STD;
    pre_send.TxInfo.DLC = m->len;

    for(int i = 0; i < m->len; i++)
    {
        pre_send.Tx_data[i] = m->data[i];
    }

    if(rt_mq_send(can_txmq, &pre_send, sizeof(pre_send)) != RT_EOK)
        return 0xff;

    return 0;
}

• 回調函數：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    if(htim == (&can_tim))
    {
        last_counter_val = 0;
        elapsed_time = 0;
        TimeDispatch();
    }
}
void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{
    struct Can_Rx rs_msg;
    HAL_CAN_GetRxMessage(&canopen, CAN_RX_FIFO0, &rs_msg.RxInfo, rs_msg.Rx_data);
    rt_mq_send(can_rxmq, &rs_msg, sizeof(rs_msg));
    HAL_CAN_ActivateNotification(hcan, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);
}

收發功能作為單獨的任務執行，采用隊列方式

• 接收任務：從接收隊列中獲取數據，提取相應的參數放入Message類型變量，送入協議棧

if(rt_mq_recv(can_rxmq, &mq_recv, sizeof(mq_recv), RT_WAITING_FOREVER) == RT_EOK)
{            
    rxmsg.cob_id = mq_recv.RxInfo.StdId;
    if(mq_recv.RxInfo.RTR == CAN_RTR_REMOTE)
        rxmsg.rtr = 1;
    else
        rxmsg.rtr = 0;
    rxmsg.len = (UNS8)mq_recv.RxInfo.DLC;
    for(int i = 0; i < mq_recv.RxInfo.DLC; i++)
    {
        rxmsg.data[i] = mq_recv.Rx_data[i];
    }
    HAL_TIM_Base_Stop_IT(&can_tim);
    canDispatch(&center_Data, &rxmsg);
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&can_tim);
}

• 發送任務：從發送隊列接收數據，調用發送接口

if(rt_mq_recv(can_txmq, &msg_send, sizeof(msg_send), RT_WAITING_FOREVER) == RT_EOK)
{
    HAL_CAN_AddTxMessage(&canopen, &msg_send.TxInfo, msg_send.Tx_data, &TxMailbox);
}

總結

以上為移植內容，移植完成后建立任務初始化CAN之后就可以啟動協議棧了。新手上路，不足的地方希望指出，共同學習。