bsp_can — FlexCAN2 (CAN 2.0)

Приём и передача CAN 2.0 фреймов через FlexCAN2 (трансивер SN65HVD230D, разъём P1 контакты 3–4). Применяется для обмена с управляющими модулями по CAN-шине: приём команд, отправка откликов.

Аппаратура

Сигнал	Пин MCU	Корпус	Интерфейс	Примечание
CAN2_TX	GPIO_AD_B0_14	H14	FlexCAN2 TX	Трансивер SN65HVD230D, P1/3
CAN2_RX	GPIO_AD_B0_15	L10	FlexCAN2 RX	Трансивер SN65HVD230D, P1/4

Пины настроены в BOARD_InitPins() (generated/pin_mux.c).

Распределение Message Buffers:

MB	Назначение
0	Зарезервирован (ERR005829 workaround: inactive TX)
1	TX — отправка фреймов
2–17	RX — до 16 индивидуальных фильтров

ERR005829 — errata FlexCAN на i.MX RT1050/1052: при гонке TX/RX арбитража MB 0 может зависнуть. Workaround: MB 0 всегда kFLEXCAN_TxMbInactive.

Архитектура

flowchart TD
    subgraph TX
        A["bsp_can_send()"] --> B["FLEXCAN_WriteTxMb()\nMB1"]
        B --> C["polling FLEXCAN_GetMbStatusFlags()\nтаймаут"]
        C --> D["SN65HVD230D → CAN bus"]
    end

    subgraph RX
        E["CAN bus → SN65HVD230D"] --> F["FlexCAN2 RX MB2–17"]
        F --> G["poll_rx_mailboxes()"]
        G --> H["ring_buffer (внутренний FIFO)"]
        H --> I["bsp_can_receive()"]
    end

TX — blocking polling с таймаутом. Worst case при 500 kbit/s — ~260 мкс на фрейм.
RX — polling без прерываний. bsp_can_receive() опрашивает все активные RX MB, складывает фреймы в ring buffer, возвращает первый доступный.
Singleton — один экземпляр, одна CAN-шина.

API

bsp_status_t bsp_can_init(const bsp_can_config_t *p_cfg);

bsp_status_t bsp_can_send(const bsp_can_frame_t *p_frame, uint32_t timeout_ms);
bsp_status_t bsp_can_receive(bsp_can_frame_t *p_frame, uint32_t timeout_ms);

bsp_status_t bsp_can_set_filter(uint8_t idx, uint32_t id,
                                uint32_t mask, bool is_extended);
bsp_status_t bsp_can_accept_all(void);

bsp_status_t bsp_can_register_rx_callback(bsp_can_rx_callback_t cb, void *p_ctx);

Коды возврата bsp_can_send():

Код	Условие
`BSP_OK`	Фрейм успешно отправлен
`BSP_ERR_BUSY`	TX MB занят предыдущей передачей
`BSP_ERR_TIMEOUT`	Истёк `timeout_ms`
`BSP_ERR_PARAM`	Невалидные параметры

Коды возврата bsp_can_receive():

Код	Условие
`BSP_OK`	Фрейм получен
`BSP_ERR_TIMEOUT`	Истёк `timeout_ms`
`BSP_ERR_PARAM`	Невалидные параметры

bsp_can_register_rx_callback() в текущей версии возвращает BSP_ERR_NOT_SUPPORTED — API заложен для будущей интеграции с FreeRTOS (ISR → xQueueSendFromISR).

Быстрый старт

#include "bsp/can.h"

/* После board_hw_init() + bsp_tick_init(): */
bsp_can_config_t cfg = { .bitrate = 500000U };
bsp_can_init(&cfg);

/* Принимать все фреймы */
bsp_can_accept_all();

/* TX — blocking, таймаут 500 мс */
bsp_can_frame_t tx = {
    .id = 0x123, .dlc = 4, .is_extended = false,
    .data = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF}
};
bsp_can_send(&tx, 500);

/* RX — polling, таймаут 100 мс */
bsp_can_frame_t rx;
if (bsp_can_receive(&rx, 100) == BSP_OK) {
    /* обработать rx.id, rx.data[0..rx.dlc-1] */
}

Фильтрация:

/* STD ID 0x200 — точное совпадение */
bsp_can_set_filter(0, 0x200, 0x7FF, false);

/* STD ID 0x300–0x30F */
bsp_can_set_filter(1, 0x300, 0x7F0, false);

/* EXT ID 0x1ABCDEF0 */
bsp_can_set_filter(2, 0x1ABCDEF0, 0x1FFFFFFF, true);

Каждый фильтр занимает один RX MB. Максимум 16 фильтров (BSP_CAN_FILTER_MAX). bsp_can_accept_all() настраивает два MB (STD + EXT с маской 0), деактивирует остальные.

Тестирование

Host unit-тесты

Категория B — bsp_can.c вызывает fsl_flexcan.h. SDK-функции мокируются через fff. Stub fsl_flexcan.h в tests/host/mocks/.

add_host_test(
    NAME    test_bsp_can
    SOURCES can/test_bsp_can.c
            ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bsp/can/src/can.c
            ${PROJECT_SOURCE_DIR}/utils/ring_buffer/ring_buffer.c
    INCLUDES
            ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bsp/can/include
            ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bsp/common/include
            ${PROJECT_SOURCE_DIR}/utils/ring_buffer
    MOCKS   ${BSP_MOCKS_DIR}
)

Humble Object — fff-заглушки для потребителей в bsp/can/mocks/:

#include "can_mocks.h"

void setUp(void) { CAN_MOCK_RESET_ALL(); }

void test_protocol_sends_response(void) {
    bsp_can_send_fake.return_val = BSP_OK;
    /* ... */
    TEST_ASSERT_EQUAL(1, bsp_can_send_fake.call_count);
}

HIL-тесты

C-прошивка: tests/target/hil_can/ — CLI через bsp_uart_host. pytest: tools/hil/03_test_can.py — CAN-адаптер на M5Stack с CAN-модулем.

just host::hil-can

Интеграция

Модуль работает в обоих контекстах без изменений:

Контекст	TX	RX
bare-metal (`firmware/test`)	`bsp_can_send()` — blocking	`bsp_can_receive()` — polling
FreeRTOS (`firmware/tft_app`)	`bsp_can_send()` — из задачи	`bsp_can_receive()` из задачи с yield

Для FreeRTOS с минимальной латентностью — будущий callback + xQueueSendFromISR().

CMake

# firmware/test/CMakeLists.txt
target_link_libraries(firmware_test PRIVATE
    bsp_board
    bsp_tick
    bsp_can
)

Зависимости модуля:

Зависимость	Тип	Описание
`bsp_status`	PUBLIC	`bsp_status_t` в публичном API
`bsp_tick`	PRIVATE	`bsp_tick_get_ms()` для таймаутов
`ring_buffer`	PRIVATE	Внутренний RX FIFO
`sdk_flexcan`	PRIVATE	`fsl_flexcan.h` — FlexCAN2 SDK драйвер
`clock_config`	PRIVATE	`BOARD_BOOTCLOCKRUN_CAN_CLK_ROOT`

7.5 KiB Raw Permalink Blame History Unescape Escape