RL78/F24 CANFD參考例程

RL78/F24新一代超低功耗汽車微控制器，非常適用于實現(xiàn)未來高可靠性的智能執(zhí)行器和傳感器，是低端車身ECU的理想之選。作為對現(xiàn)有RL78/F1x MCU的創(chuàng)新擴展，RL78/F24可滿足未來市場的多種需求。RL78/F24具有更高的CPU性能、耐高溫能力和更強的外設(shè)功能，非常適合各種應(yīng)用。為了響應(yīng)E/E汽車架構(gòu)的新趨勢，RL78/F24配備了CAN FD接口。

目前在官網(wǎng)上對于CANFD模塊，提供了所使用的RL78/F24 RS-CANFD lite Module Software Integration System和相關(guān)介紹文檔。本篇文章主要介紹如何使用該Middleware在e2 studio中完成CANFD參考例程，并使用RL78/F24 Target Board（RTK7F124FPC01000BJ）配合PCAN進行測試。

1. 所使用的硬件

瑞薩官方RL78/F24 (R7F124FPJ) Target Board，需要用戶焊接CN5（CANFD接口），如果需要外部供電，還需要焊接TP1（VDD）和TP2（GND）。

另外，RL78/F24 Target Board上，CANFD部分電路沒有終端電阻，針對本測試系統(tǒng)，需要在CANH和CANL之間焊上120Ω電阻。

調(diào)試器：瑞薩官方調(diào)試器E2或者E2 Lite（需要注意，E2 Lite只能提供3.3V供電，E2可以提供5V或者3.3V供電）。

輔助設(shè)備：使用CANFD其他器件用于測試發(fā)送和接收結(jié)果，這里使用PCAN（包括硬件和軟件，硬件上設(shè)置有終端電阻）。

PCAN上設(shè)置波特率、采樣點和過濾規(guī)則：

2. 軟件開發(fā)環(huán)境

e2 studio：v2024-01（因為IAR需要License，所以沒有使用官網(wǎng)給出的IAR參考例程）

Renesas CC-RL Compiler v1.13.00（RSCANFD驅(qū)動只能用于CC-RL編譯器）

Smart Configurator中

Board Support Packages. -v1.62 (r_bsp)

Ports v 1.4.0

RS-CANFD lite Module Software Integration System (r_rscanfd_rl78) v1.00

注意，用戶需要自己添加RS-CANFD lite Module Software Integration System (r_rscanfd_rl78)。

可以使用下面兩種方法的其中之一進行添加：

? 打開SC，選擇“Components”，點擊“Add Component”，點擊“Download RL78 Software Integration System modules”。

選擇相應(yīng)的模塊進行下載。

? 將“r01an6334xx0100-rl78f24-sis”中內(nèi)容，拷貝到Module Download文件夾。

3. 時鐘和模塊設(shè)置

1

根據(jù)文檔“r01an6982ed0090-rl78f24”中內(nèi)容，需要根據(jù)實際板子需求配置時鐘。

在這種情況下，CANFD模塊的屬性設(shè)置中DLC時鐘選擇Internal clock。

2

RL78的Smart Configurator中對于波特率的設(shè)置，需要手動設(shè)置。

本測試代碼中以fCAN=20MHz、nominal Baud Rate = 500kbps、data Baud Rate = 2Mbps為例。

波特率

500kbps

2Mbps

Prescaler

0

0

Time Segment 1

29

7

Time Segment 2

10

2

SJW

1

1

Sample Point (%)

75.00

80.00

4. 調(diào)試配置

1由于CANFD收發(fā)器需要5V供電，所以需要外部電源給板子提供5V供電。

RL78/F24 (R7F124FPJ) Target Board上有VDD和EVDD，可以分別供電，比如可以VDD使用3.3V供電，EVDD使用5V供電。但是此Target Board默認將VDD和EVDD連接在一起，所以一起用外部電源提供5V電源，此時，外部調(diào)試器選擇不供電。

2由于系統(tǒng)使用外部主時鐘，所以調(diào)試器的配置需要做相應(yīng)修改。

5. 軟件流程

參考文檔“RL78/F24 RS-CANFD lite Module Software Integration System Rev.1.00”（r01an6334ej0100-rl78f24）中內(nèi)容。

Application Note:RL78/F24 RS-CANFD lite Module Software Integration System Rev.1.00

1設(shè)置P12：輸出模式，輸出低電平，以保證CANFD收發(fā)器處于Normal模式。

2添加RSCANFD組件，并設(shè)置屬性（屬性的詳細內(nèi)容請參考文章后附上的參考工程）。

3

添加相應(yīng)的中斷函數(shù)

4在主函數(shù)中添加CAN相關(guān)頭文件、R_CAN_Create函數(shù)和R_CAN_SetConfig函數(shù)，并等待通信就緒。

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5配置幀屬性，準備將要發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送CANFD數(shù)據(jù)。

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本測試代碼中，發(fā)送幀為標準數(shù)據(jù)幀，ID為0x7FE，數(shù)據(jù)長度為8，數(shù)據(jù)內(nèi)容為0x11、0x22、0x33、0x44、0x55、0x66、0x77、0x88。

從PCAN中可以接收到RL78/F24發(fā)送的CANFD數(shù)據(jù)。

可以看出，數(shù)據(jù)類型為FD，并且切換波特率。

通過邏輯分析儀觀察CTX和CRX波形，可以看到Nominal段和Data段波特率不一樣。

6設(shè)置接收filter功能

在R_CAN_SetConfig()函數(shù)后，添加接收規(guī)則。

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接收標準幀、ID為0x700的數(shù)據(jù)、將數(shù)據(jù)接收到RXBUF0中。

7接收CANFD數(shù)據(jù)

在中斷函數(shù)RSCFD_A_GlobalMBReceiveIRQ中添加接收代碼。

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使用PCAN發(fā)送以下ID（0x700）和數(shù)據(jù)，注意要勾選“CAN FD”和“Bit Rate Switch”。

MCU可以正常接收，可以看到FDF和BRS的值都為1。

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驗證如果PCAN發(fā)送的ID為0x701（除0x700以外的ID，此處以0x701為例），MCU不會進入中斷。

6. 需要注意的問題

1在接收中斷中，需要使用R_CAN_ReadRXMBInHandler，而并非R_CAN_ReadRXMB。

R_CAN_ReadRXMB

從RX消息緩沖區(qū)讀取接收到的數(shù)據(jù)。

R_CAN_ReadRXMBInHandler

從RX消息緩沖區(qū)讀取接收到的數(shù)據(jù)。（在中斷處理進程中）

2發(fā)送FD數(shù)據(jù)，需要注意以下發(fā)送幀類型。

s_tx_frame.Head.Bits.FDCTR

可從以下幾種類型中進行選擇

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/* for FDCTR (st_can_tx_frame_t) (ESI is effective when ESIC=1 and not error passive) */
#define CAN_FDCTR_CLASSICAL     (0x00u)     /* Classical Frame              */
#define CAN_FDCTR_FD        (0x06u)     /* FD Frame (use Data Baud Rate)       */
#define CAN_FDCTR_FD_NMNL      (0x04u)     /* FD Frame (only Nominal Baud Rate)     */
#define CAN_FDCTR_FD_ESI      (0x07u)     /* FD Frame (use Data Baud Rate and ESI)   */
#define CAN_FDCTR_FD_NMNL_ESI    (0x05u)     /* FD Frame (only Nominal Baud Rate, use ESI)

3發(fā)送FD數(shù)據(jù)時，需要根據(jù)所用CANFD收發(fā)器的特性和所用波特率設(shè)置TDC（收發(fā)器延遲補償）。

原因：如果數(shù)據(jù)階段使用高波特率（例如5 Mbps），則發(fā)送器延遲可能會大于 TSEG1。在這種情況下，發(fā)送器將始終檢測到CAN-FD幀的數(shù)據(jù)階段中的位錯誤。TDC（收發(fā)器延遲補償）可補償發(fā)送器無法在該位的采樣點接收其自身發(fā)送的位。（詳情請參考RL78/F24硬件手冊中的“18.15.1.5 CAN Transmitter Delay Compensation”）。

RL78/F24硬件手冊

基于TDC原理和板上使用的高速CAN收發(fā)器。

對于此收發(fā)器，當波特率為2M時，應(yīng)將TDC設(shè)置為Disabled。

通過計算（1/(140+140)*10^9=3.57M），當使用的波特率超過3.57M時，請考慮使用TDC。

至此，使用RL78/F24進行CANFD發(fā)送和接收的參考例程已完成，參考例程請從Gitee上下載。用戶可以在此例程的基礎(chǔ)上，針對用戶板進行配置上的修改，也可以調(diào)整發(fā)送數(shù)據(jù)類型。