Hochschule Karlsruhe Technik und Wirtschaft. CAN-Versuche & Codegenerator DAvE

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1 Hochschule Karlsruhe Technik und Wirtschaft Fakultät für Maschinenbau und Mechatronik CAN-Versuche & Codegenerator DAvE Einstellen des CAN-Moduls mit Hilfe des automatischen Codegenerators von Dave Prof. Dr.-Ing. Reiner Kriesten Geir Erlandsen B.Eng. 0. Oktober 0

2 Inhaltsverzeichnis Einleitung.... CAN-Bus.... Evaluierungsboard..... CAN-Transciever..... Aufbau des CAN-Controllers..... Access Mediator Schnittstelle zum CAN-Modul.... DAvE... CAN-Modul mit DAvE konfigurieren.... Allgemeine Konfiguration..... Projekt anlegen..... Grundeinstellungen Konfiguration der CAN-Knoten Verwendete Register Konfiguration der Register mit DAvE..... Vergleich von DAvE-Code und selbstgeschriebenem Code.... Konfiguration der verketteten Liste der Nachrichtenobjekte Verwendete Register Konfiguration der Register mit DAvE Vergleich von DAvE-Code und selbstgeschriebenem Code...0. Konfiguration der Nachrichtenobjekte..... Verwendete Register..... Konfiguration der Register mit DAvE..... Vergleich von DAvE-Code und selbstgeschriebenem Code.... Funktionsfähiges Beispielprogramm Timer 0 konfigurieren mit DAvE Hilfsfunktionen mit DAvE erstellen Programmlogik hinzufügen Testen des Beispielprogramms auf realer Hardware..... Testen des Beispielprogramms auf im Simulationsmodus... Laborversuche.... A - Vorbereitung.... A Lauflicht und Siebensegmentanzeige.... A Kombiinstrument... Abbildungsverzeichnis... 9 Literaturverzeichnis... 0 Anhang...

3 . Anhang A AD-Wandlung...

4 . CAN-Bus Einleitung Das Ziel dieses Versuches ist es Ihnen die Verwendung von DAvE näher zu bringen. Des Weiteren sollen die Studenten lernen, wie man das CAN-Modul der µc initialisiert und CAN-Nachrichten senden und empfangen kann. Um den Unterschied zwischen von DAvE erstelltem und gleichwertigem eigenhändig erstelltem Softwarecode leichter zu erkennen, werden in den entsprechenden Kapiteln die zwei Codestücke gegenübergestellt. Das erste Kapitel soll einen kurzen Überblick über die für diesen Versuch wichtigen Komponenten geben: den CAN-Bus, das Evaluierungsboard und den Codegenerator DAvE. In Kapitel wird anhand eines Beispielprogramms gezeigt, wie das CAN-Modul mit Hilfe von DAvE konfiguriert wird. In Kapitel werden CAN-Versuche beschrieben, die Sie selbstständig erarbeiten sollen.. CAN-Bus Der CAN-Bus stellt in vielen Bereichen, insbesondere in Fahrzeugen und in der Automatisierungstechnik, eine der wichtigsten Kommunikationsarten dar. Aufgrund dessen besitzen Rechner der XC800-Familie die Möglichkeit, ihre Informationen an andere, externe Einheiten per CAN-Bus zu übermitteln und deren Daten zu empfangen. Die Funktionsweise des CAN-Busses ist in der Vorlesung Mikrocomputertechnik behandelt worden und wird hier nicht näher erläutert. Ein detaillierter Überblick über die Funktionsweise und den Aufbau des CAN-Busses findet sich in [VEC][ETS08][LAW].. Evaluierungsboard Das im Labor verwendete Evaluierungsboard besitzt einen Mikrocontroller mit einer Multi-CAN-Einheit, auf welche im weiteren Verlauf näher eingegangen wird... CAN-Transciever Die Umrechnung des Differenzsignales auf den für µcs verwendbaren TTL- Pegelbereich mit den Werten 0V (für logisch 0) und V (für logisch ) übernimmt der

5 . Evaluierungsboard Transceiver. Dieser ist außerhalb des Mikrocontrollers auf der Platine platziert, so dass der µc nichts von der verwendeten Differenzauswertung erfährt. Das Evaluierungsboard hat Transceiver (für Knoten 0 und Knoten ) mit jeweils einem Abschlusswiderstand (siehe Abbildung ). CAN-Transceiver Abbildung : CAN-Transceiver.. Aufbau des CAN-Controllers Abbildung : Schematischer Aufbau der Multi-CAN-Einheit [ddd]

6 . Evaluierungsboard Der grundlegende Aufbau des Multi-CAN Moduls der XC800-Einheit sieht wie folgt aus (siehe Abbildung ):. CAN-Controller - genannt CAN-Node 0 und CAN-Node. Schnittstelle zu den Transceivern und mit Intelligenz ausgestattet.. Message Object Buffer Hier werden die Nutzdaten (max 8 Byte) von maximal CAN-Nachrichten genannt Frames gespeichert. Dieser Puffer besitzt viele Kontrollflags für die einzelnen Message Objects (Nachrichtenobjekte).. Linked List Control Regelt die Zuweisung der Nachrichtenobjekte an einen der beiden existenten CAN- Knoten. Regelt die Priorisierung der Nachrichtenobjekte. Schnittstelle zu den weiteren internen Einheiten des XC800-Rechners. Interrupt Controller Erlaubt den Sprung in eine Interrupt-Routine Interrupts können entstehen durch Fehler in der Versendung und dem Empfang von CAN-Nachrichten (knotenspezifischer Interrupt) Nach Versendung oder Empfang einer Nachricht im CAN-Knoten (knotenspezifischer Interrupt) Nach Versendung oder Empfang einer Nachricht in einem Nachrichtenobjekt (nachrichtenspezifischer Interrupt). Clock-Control Einheit Gibt den Takt des CAN-Kernels vor. Access Mediator.. Access Mediator Schnittstelle zum CAN-Modul Die Konfigurationsregister des CAN-Moduls sind aufgrund ihrer Vielzahl nicht direkt mit den Adressleitungen des XC-800-Kerns verbunden und somit nicht direkt vom XC800- Kern adressierbar. Die Schnittstelle des XC800-Rechners zum CAN-Modul ist über den Access Mediator geregelt.

7 . DAvE Der Access Mediator beinhaltet Transferregister, die von der CPU ansprechbar sind und Lese- und Schreibzugriffe auf den eigentlichen CAN-Registern ausführen. Die CAN- Register sind nicht nur 8-Bit breit, sondern besitzen eine -Bit Adresse und sind -Bit breit. Die Kommunikation des XC800-Rechners mit dem CAN-Modul erfolgt über die folgenden Transfer-SFR: CAN_ADLH In dieses -Bit breite Register wird die Adresse des lesenden bzw. des zu beschreibenden CAN-Registers geschrieben. CAN-DATA0 bis CAN_DATA Diese 8-Bit breiten Register beinhalten die Daten, die in den CAN-Registern geschrieben oder von den CAN-Registern gelesen werden. CAN_ADCON CAN Address/Data Control Register Reset Value: h 7 0 V V V V0 AUAD BSY RWEN Dieses 8-Bit breite Register kontrolliert, welche Art der Kommunikation zwischen dem XC800-Kern und dem CAN-Modul stattfinden soll. Bit 0 entscheidet ob die Daten auf das CAN-Modul geschrieben oder gelesen werden. Bit bis 8 bieten die Möglichkeit, den Lese- bzw. Schreibvorgang lediglich für einzelne Datenbytes zuzulassen. Bit zeigt an ob gerade ein Transfervorgang stattfindet.. DAvE Die Inbetriebnahme eines aktuellen Mikrocontrollers erfordert die Kenntnis über eine ganze Reihe von Registern und ist - je nach Aufgabenstellung - nicht trivial. So sind für sämtliche Register detaillierte Erklärungen im User Manual [INF0] vorhanden, mit deren Hilfe die Konfiguration der Register erfolgen kann. Diese Methode fördert zwar in starkem Maße das Verständnis des µcs, ist jedoch vergleichsweise zeitaufwändig. Eine Möglichkeit der schnellen Inbetriebnahme bietet hingegen das Programm Digital Application Virtual Engineer, kurz DAvE. Dieses stellt den Autocode-Konfigurator von Infineon dar und ist inklusive Dokumentation über die Homepage von Infineon erhältlich [INFe]. Dem Entwickler wird eine grafische Oberfläche zur Verfügung gestellt, so dass mit Hilfe von Häkchen und einfachen Eingabefeldern die Einstellung notwendiger Register Das Transfer-SFR CAN_ADLH ist vom Datentyp srf, mit dem es möglich ist, SFR der Größe Byte direkt zu manipulieren, falls diese hintereinander im Speicher residieren.

8 . DAvE vorgenommen werden kann. DAvE erstellt hiermit einen ausführbaren C-Code, welcher die Grundkonfiguration von Ports, CPU und Peripherie-Einheiten darstellt. Zu erwähnen ist, dass der erstellte Code in einer Art und Weise vorliegt, in der er für größere Projekte geeignet ist. So existieren für die verschiedenen Peripherie-Einheiten unterschiedliche Sourcen und Header-Files, es erfolgt die Bereitstellung von Makros und Getter-/Setter-Funktionen zur Abstraktion der HW-Schicht. DAvE kann dazu verwendet werden eine schnelle Inbetriebnahme von Peripherie- Einheiten für ein Programm zu ermöglichen oder bestimmte Registerbelegungen zu verifizieren. Für einen erfahrenen C-Programmierer sind die erstellten Dateien gut lesbar aufgebaut. Schließlich bleibt zu erwähnen, dass die erstellten.c- und.h-module zusammen mit dem Setup-Code in die verwendete Entwicklungsumgebung einzubinden sind. Die Installation von DAvE erfolgt, ohne besondere Einstellungen vornehmen zu müssen. Allerdings ist darauf zu achten, dass DAvE ein generisches Werkzeug darstellt und verschiedene µcs von Infineon konfigurieren kann. Aus diesem Grund muss zusätzlich ein Add-In für das gewünschte Derivat installiert werden, das sogenannte DIP (DAvE Integration Package). Dieses kann nach der Installation von DAvE über den DAvE Setup Wizard automatisch per Doppelklick installiert werden und integriert sich in das Programm. Beim erneuten Öffnen werden die installierten DIPs angezeigt und der gewünschte µc kann ausgewählt werden. Achtung: Wenn Sie mit DAvE Änderungen im Projekt vornehmen und den Quellcode erneut generieren lassen, wird ALLES gelöscht, was nicht zwischen User Code Begin und User Code End steht.

9 . Allgemeine Konfiguration CAN-Modul mit DAvE konfigurieren Wie das CAN-Modul mit DAvE eingestellt wird, kann anhand eines Beispielprogramms gezeigt werden. In diesem Kapitel wird erst die allgemeine Konfiguration durchgeführt. Anschließend werden der Reihe nach die CAN-Knoten, die verkettete Liste der Nachrichtenobjekte und die Nachrichtenobjekte selbst konfiguriert. Ein Auszug der verwendeten Registern aus den User Manual sind in jedem Unterkapitel eingefügt um leichter zu erkennen, welche Bits bei der Konfiguration gesetzt werden, ohne im User Manual suchen zu müssen. Zum Schluss werden in diesem Kapitel die fehlenden Komponenten für ein lauffähiges Programm ergänzend dargestellt.. Allgemeine Konfiguration In diesem Kapitel werden globale Einstellungen des Projektes gezeigt, wie z.b. den Microcontroller auszuwählen, den CAN-Bus-Clock einzustellen und ein Startup-File generieren zu lassen... Projekt anlegen Zuerst wird ein neues Projekt erstellt. Die Erstellung des Projektes kann auf die folgenden drei Arten durchgeführt werden:. Wenn das untenstehende Startup-Fenster erscheint - > Mouse-Click auf Create a new project Abbildung : Startup-Dialog. Navigationsleiste File -> New. Über eine der Schaltflächen in der Navigationsleiste -> Symbol weißes Blatt Im folgenden Fenster den richtigen Mikrocontroller auswählen -> XC888CLM (Abbildung )

10 . Allgemeine Konfiguration Abbildung : Fenster New Project Jetzt sollte das untenstehende Fenster im Vordergrund zu sehen sein (Abbildung ): Abbildung : Projekt Settings Sie können jetzt das Projekt speichern, indem Sie auf der Navigationsleiste File -> Save klicken und den gewünschten Speicherort auswählen. 7

11 . Allgemeine Konfiguration.. Grundeinstellungen In Abbildung sehen Sie das Fenster, in dem allgemeine Einstellungen des Projektes eingestellt werden können. Die vorgewählten Einstellungen können für den weiteren Verlauf belassen werden. Eventuell kann Device auf XC888CM-8FF geändert werden, dies ist aber nicht zwingend notwendig. Mit den voreingestellten Werten wird: System-Clock auf 9MHz und Peripherie-Clock (PCLK) auf Mhz gesetzt. Der CAN-Modul wird mit 8MHz angesteuert da dieser an die Frequenz FCLK gekoppelt ist. der Global Interrupt gesetzt. Main.c und Main.h und Startup-File erstellt. Schließen Sie das Fenster, indem Sie auf das rote Kreuz klicken. Hauptfenster Abbildung : Hauptfenster Jetzt sehen Sie in Abbildung das Hauptfenster von DAvE. Hinter den im grafischen Fenster dargestellten Einheiten verbirgt sich jeweils ein Konfigurationsmenü, um die verschiedenen Peripherieeinheiten zu konfigurieren. Drücken Sie jetzt auf das Symbol Blitz. Damit wird der C-Code erstellt. Würden Sie jetzt schon einen ausführbaren C-Code erstellen, indem Sie auf die Schaltfläche mit dem Blitzsymbol drücken, würden Sie feststellen, dass sehr viel Code erstellt wurde, obwohl Sie bis jetzt eigentlich kaum was eingestellt haben. 8

12 . Allgemeine Konfiguration Im Projektordner sehen Sie jetzt die MAIN.C- und MAIN.H-Dateien und die Datei mit dem Startup-Code (START_XC.A). Durch Doppelklick auf Projekt.dpt können Sie das Projekt in Keil öffnen. Im Ordner Dave Files befinden sich die autogenerierten Dateien von DAvE. Dateien Start_XC.a Diese Datei sollte Ihnen bekannt sein und dient als korrekte Startup-Sequenz für den Mikrocontroller und den Sprung an die Main-Funktion in der Source-Datei MAIN.C. MAIN.H Sie können noch die Datei MAIN.H manuell ins Projekt einbinden. Beim Öffnen der Datei MAIN.H sehen Sie eine Auflistung mit der Zuordnung der SFR-Namen zu den jeweiligen 8-Bit Adressen. Zusätzlich werden die einzelnen Bits in den Bitadressierbaren Registern mit Namen versehen. Das gleiche gilt für -bit SFR. MAIN.C Beim Öffnen der Datei MAIN.C sehen Sie, dass in der Funktion main() die Funktion MAIN_vInit() aufgerufen wird. Vorläufig wird hier wenig gemacht. Am Ende der Funktion MAIN_vInit() können Sie sehen, dass das Global Interrupt Flag gesetzt ist, wie bereits zuvor festgelegt wurde. 9

13 . Konfiguration der CAN-Knoten. Konfiguration der CAN-Knoten In diesem Kapitel werden die CAN-Knoten 0 und konfiguriert. Sie sind die Schnittstellen zwischen den Nachrichtenobjekten und den CAN-Transceivern. Zunächst werden die verwendeten Register vorgestellt. Anschließend wird gezeigt, wie man die Register mit Hilfe von DAvE konfiguriert. Zum Schluss wird der von DAvE erzeugte Quellcode mit einem gleichwertigen von Hand eingetippten Quellcode verglichen. So hat man einen direkten Vergleich und kann die Unterschiede besser erkennen... Verwendete Register... CAN_NCRx - Node Control Register NCRx Node x Control Register Reset Value: h CALM CCE 0 CANDIS ALIE LECIE TRIE INIT Funktion Freischalten von Interrupts (Empfang und Versenden) Freischalten des CAN-Knotens für den Betrieb am Bus Wichtige Bits Init: Teilnahme am Bus, wenn das Bit den Wert 0 hat CCE: Konfiguration der Register erlaubt, wenn das Bit den Wert hat... NPCRx - Node Port Control Register NPCRx Node x Port Control Register Reset Value: h LBM RXSEL Funktion Festlegung der Ein-/Ausgangsports zu den Transceivern Die CAN-Knoten intern miteinander verbinden 0

14 . Konfiguration der CAN-Knoten Wichtige Bits RXSEL (Receive Input Selection): RXSEL== -> Port. ausgewählt LBM: Loop-Back Mode aktiv, wenn das Bit den Wert hat... NBTRx - Node Bit Timing Register NBTRx Node x Bit Timing Register Reset Value: h DIV8 TSEG TSEG SJW BRP Funktion Datenrate des CAN-Busses festlegen Wichtige Bits BRP: Baud Rate Prescaler... Weitere Register Weitere Konfigurationsregister für die CAN-Knoten sind in [INF0] zu finden, können aber auf ihren Initialwerten belassen werden.

15 . Konfiguration der CAN-Knoten.. Konfiguration der Register mit DAvE Durch einen Klick auf die MultiCAN-Einheit im Hauptfenster wird das Konfigurationsfenster geöffnet (siehe Abbildung 7). Im Reiter Module Clock werden die voreingestellten Werte belassen. Wie Sie sehen, arbeitet das CAN-Modul mit 8MHz. Abbildung 7: Multi-CAN-Modul Gehen Sie auf den Reiter Nodes und klicken Sie auf den Button Node 0. In dem sich öffnenden Fenster werden die Portbelegungen für den Knoten 0 festgelegt (siehe Abbildung 8). Wählen Sie P.0 als Empfangspin und P. als Sendepin. Abbildung 8: Pin-Festlegungen für Knoten 0 Im Reiter Control werden zwei Häkchen gesetzt (siehe Abbildung 9), und zwar bei Initalize the CAN Node 0 und Enable the Loop-Back Mode. Für dieses Beispielsprogramm wird kein Interrupt auf Knotenebene aktiviert. Siehe Abbildung

16 . Konfiguration der CAN-Knoten Abbildung 9: Initialisierungseinstellungen für Knoten 0 Im Reiter Baud Rate wird im Feld Required baud rate 00 eingetragen (00kbaud). Die anderen Felder ändern sich dadurch automatisch bzw. werden auf ihrem Initialwert belassen. Für Knoten wird analog vorgegangen. Allerdings wird hier P. als Outputpin und P. als Inputpin gewählt. Damit die Einstellungen bei der Codegenerierung berücksichtigt werden, muss im Reiter Functions das Häkchen bei CAN_vInit gesetzt werden. Generieren Sie jetzt den Code erneut. Wie sie sehen sind jetzt zwei neue Dateien dazugekommen - CAN.H und CAN.C. CAN.H-Datei Beim Öffnen der Datei CAN.H sehen Sie eine Auflistung mit der Zuordnung der Registernamen des CAN-Moduls zu den jeweiligen -Bit Adressen. Dabei gilt zu beachten, dass die angegebenen Adressen nicht mit den Adressen im Handbuch (User Manual) [INF0] übereinstimmen. Mit einem doppelten Linksshift (<<) welcher hier nicht durchgeführt werden muss bzw. darf - stimmen die Werte mit denen im Handbuch überein. Näheres dazu, siehe [KRI, S.9].

17 . Konfiguration der CAN-Knoten Erwähnenswert sind wichtige Macros, die in der Datei CAN.H definiert sind und in den nächsten Abschnitten weiter verwendet werden: #define CAN_vReadEN() CAN_ADCON = 0x00; while(can_adcon & CAN_ADCON_BSY) //#define CAN_ADCON_BSY 0x0 -> Startet Lesevorgang #define CAN_vWriteEN(ubDCtrl) CAN_ADCON = ((ubdctrl) ADCON_W); while(can_adcon & CAN_ADCON_BSY) -> Startet Schreibvorgang #define CAN_vWriteCANAddress(uwAdr) CAN_ADLH = uwadr -> Transfer der Registeradresse #define CAN_vWriteCANData(ulValue) CAN_DATA0 = (ulvalue & 0xFFFF); \ CAN_DATA = (ulvalue >> ) & 0xFFFF; \ CAN_vWriteEN(ALL_DATA_VALID) -> Datenbytes 0 bis werden beschrieben Erwähnenswert sind auch zwei wichtige globale Funktionen, die hier deklariert sind: void CAN_vSetListCommand(ulong ulval) -> Hier werden die Message-Objekten zu den Listen verknüpft und somit zu den Knoten verbunden void CAN_vWriteAMData(ulong ulvalue) -> Hier werden -Bit Data an den CAN Data-Registers 0 bis geschrieben. Zur Hilfe wird dabei eine Union-Struktur verwendet. CAN.C Datei In dieser Datei werden die CAN-Register initialisiert. Vorläufig sind nur die Knoten- Register und das P ALTSEL -Register konfiguriert. Am Ende der Datei finden Sie den Quellcode, der die Knoten für die Busteilnahme aktiviert.

18 . Konfiguration der CAN-Knoten.. Vergleich von DAvE-Code und selbstgeschriebenem Code In diesem Kapitel wird der von DAvE generierter Code mit einem gleichwertigen eigenhändig erstellten Code verglichen.... CAN_NCRx - Node Control Register NCRx Node x Control Register Reset Value: h CALM CCE 0 CANDIS ALIE LECIE TRIE INIT DAvE-Code // CAN_NCR0 = 0x CAN_vWriteCANAddress(CAN_NCR0); // Addressing CAN_NCR0 CAN_DATA0 = 0x; // load NODE 0 control register[7-0] CAN_vWriteEN(D0_VALID); // Data0 is Valid for transmission // CAN_NCR = 0x CAN_vWriteCANAddress(CAN_NCR); // Addressing CAN_NCR CAN_DATA0 = 0x; // load NODE 0 control register[7-0] CAN_vWriteEN(D0_VALID); // Data0 is Valid for transmission // // Start the CAN Nodes: // // CAN_NCR CAN_vWriteCANAddress(CAN_NCR0); // Addressing CAN_NCR0 CAN_vReadEN(); // Read Mode is Enabled CAN_DATA0 &= ~0x; // reset INIT and CCE CAN_vWriteEN(D0_VALID); // Data0 is Valid for transmission and Write is Enabled Selbstgeschriebener Code /**** Knoten 0 - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_NCR0; CAN_DATA0=0x; // -stop trafic CAN_ADCON=0x; while(can_adcon&0x0){;} /**** Knoten - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_NCR; CAN_DATA0=0x; CAN_ADCON=0x; while(can_adcon&0x0){;} /**** Starten der CAN-Knoten ****/ CAN_ADLH=CAN_NCR; // Knoten CAN_ADCON=0x00; CAN_DATA0 &= ~0x; CAN_ADCON=0x; while(can_adcon&0x0){;}

19 . Konfiguration der CAN-Knoten... CAN_NPCRx - Node Port Control Register NPCRx Node x Port Control Register Reset Value: h LBM RXSEL DAvE-Code // CAN_NPCR0 = 0x CAN_vWriteCANAddress(CAN_NPCR0); // Addressing CAN_NPCR0 CAN_DATA0 = 0x00; // Pin P.0 is used as RXDC0_0 input CAN_DATA = 0x00; // Loop-back mode is disabled CAN_vWriteEN(D0_VALID+D_VALID); // CAN_NPCR0 = 0x CAN_vWriteCANAddress(CAN_NPCR); // Addressing CAN_NPCR CAN_DATA0 = 0x0; // Pin P. is used as RXDC_ input CAN_DATA = 0x00; // Loop-back mode is disabled CAN_vWriteEN(D0_VALID+D_VALID); Selbstgeschriebener Code /**** Knoten 0 - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_NPCR0; CAN_DATA0=0x00;// wähle P.0, P. CAN_DATA=0x00;// kein Loopback CAN_ADCON=0x; while(can_adcon&0x0){;} /**** Knoten - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_NPCR; CAN_DATA0=0x0;// RXSEL= (gemäß DAVE) CAN_DATA=0x00;// kein Loopback CAN_ADCON=0x; while(can_adcon&0x0){;}

20 . Konfiguration der CAN-Knoten... CAN_BTRx - Node Bit Timing Register NBTRx Node x Bit Timing Register Reset Value: h DIV8 TSEG TSEG SJW BRP DAvE-Code // CAN_NPCR0 = 0x // - required baud rate = 00,000 kbaud // - real baud rate = 00,000 kbaud // - there are 9 time quanta before sample point // - there are time quanta after sample point // CAN_NBTR0 = 0x CAN_vWriteCANAddress(CAN_NBTR0); // Addressing CAN_NBTR0 CAN_DATA0 = 0x7; // load NBTR0_SJW, BRP CAN_DATA = 0x8; // load NBTR0_DIV8, TSEG, TSEG CAN_vWriteEN(D0_VALID+D_VALID); Selbstgeschriebener Code /**** Knoten 0 - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_NBTR0; CAN_DATA0=0xF; // 00 kbaud CAN_DATA=0x; CAN_ADCON=0x; while(can_adcon&0x0){;} Die unterschiedlichen Daten erklären sich dadurch, dass DAvE andere Werte für die Zeitsegmente Tseg, Tseg annimmt als der selbstgeschriebene Code und somit auch die Quantendauer variiert. 7

21 . Konfiguration der verketteten Liste der Nachrichtenobjekte. Konfiguration der verketteten Liste der Nachrichtenobjekte Die Hauptaufgaben der drei Listen sind es, die Nachrichtenobjekte den beiden Knoten zuzuordnen. In Liste 0 sind die Nachrichtenobjekte, welche keinem CAN-Knoten zugehörig sind. In Liste sind die Nachrichtenobjekte mit Zuordnung zum CAN-Knoten 0 In Liste sind die Nachrichtenobjekte mit Zuordnung zum CAN-Knoten Als erstes werden die verwendeten Register vorgestellt. Anschließend wird gezeigt, wie die Register mit Hilfe von DAvE konfiguriert werden. Zum Schluss wird der von DAvE erzeugte Quellcode mit einem gleichwertigen von Hand eingetippten Quellcode verglichen. So kann ein direkter Vergleich gezogen werden und der Unterschied ist besser zu erkennen... Verwendete Register... CAN_PANCTR Panel Control Register PANCTR Panel Control Register Reset Value: h PANAR PANAR RBUSY BUSY PANCMD Funktion Einzelne Nachrichtenobjekte den beiden CAN-Knoten zuzuordnen oder wieder zu entfernen. Wichtige Bits PANCMD: Befehlsauswahl. Z.B. PANCMD== -> Erlaubt eine neue Zuordnung der Nachrichtenobjekte zu den Listen. PANAR: Definiert das zu verwendende Nachrichtenobjekt PANAR: Definiert, welcher Liste dem Objekt zugeordnet wird. 8

22 . Konfiguration der verketteten Liste der Nachrichtenobjekte.. Konfiguration der Register mit DAvE Im Reiter Lists kann die Zuordnung der Nachrichtenobjekte zu den Listen vorgenommen werden. Ziehen Sie hierzu das Objekt MO0 von Liste 0 zu Liste. Danach ziehen Sie das Objekt MO von Liste 0 zu Liste. Die unterschiedlichen Levels regeln die Priorität der Nachrichtenobjekte, sind aber für dieses Beispielsprogramm unbedeutend. Abbildung 0: Listenkonfiguration 9

23 . Konfiguration der verketteten Liste der Nachrichtenobjekte.. Vergleich von DAvE-Code und selbstgeschriebenem Code In diesem Kapitel wird der von DAvE generierter Code mit einem gleichwertigen manuell erstellten Code verglichen.... CAN_PANCTR Panel Control Register PANCTR Panel Control Register Reset Value: h PANAR PANAR RBUSY BUSY PANCMD DAvE Code 7 8 // // Configuration of the CAN Message Object List Structure: // CAN_vWriteCANAddress(CAN_PANCTR); // Addressing CAN_PANCTR // Allocate MOs for list : CAN_vSetListCommand(0x000000); // MO0 for list // Allocate MOs for list : CAN_vSetListCommand(0x00000); // MO for list Selbstgeschriebener Code /**** Zuweisung Knoten zu Liste ****/ // Message Object 0 zu List CAN_ADLH=CAN_PANCTR; CAN_DATA0=0x0; CAN_DATA=0x00; CAN_DATA=0x00; CAN_DATA=0x0; CAN_ADCON=0xF; while(can_adcon&0x0){;} do { CAN_ADCON &=0xFE; while(can_adcon&0x0){;} }while(can_data & 0x0); // Message Object zu List CAN_ADLH=CAN_PANCTR; CAN_DATA0=0x0; CAN_DATA=0x00; CAN_DATA=0x0; CAN_DATA=0x0; CAN_ADCON=0xF; while(can_adcon&0x0){;} do { CAN_ADCON &=0xFE; while(can_adcon&0x0){;} }while(can_data & 0x0); 0

24 . Konfiguration der Nachrichtenobjekte. Konfiguration der Nachrichtenobjekte In diesem Kapitel werden die Nachrichtenobjekte konfiguriert. Erst werden die verwendeten Register vorgestellt. Anschließend wird gezeigt, wie die Register mit Hilfe von DAvE konfiguriert werden. Zum Schluss wird der von DAvE erzeugte Quellcode mit einem gleichwertigen von Hand eingetippten Quellcode verglichen. So kann ein direkter Vergleich gezogen werden und der Unterschied ist besser zu erkennen... Verwendete Register... MOCTRn Message Object Control Register MOCTRx Message Object Control Register x Reset Value: h SET -> DIR TXEN TXEN0 TXRQ RXEN RTSEL MSGVAL MSGLST NEWDAT RXUPD TXPND RXPND RESET -> DIR TXEN TXEN0 TXRQ RXEN RTSEL MSGVAL MSGLST NEWDAT RXUPD TXPND RXPND Funktion Freischalten des Nachrichtenobjekts zur Teilnahme an der CAN-Kommunikation Nachrichtenobjekt als Empfangspuffer oder Sendepuffer festlegen Freischalten der Versendung oder des Empfangs der Nachricht Wichtige Bits DIR: Sendeobjekt, wenn das Bit den Wert hat, sonst Empfangsobjekt TXEN0 und TXEN: Freischaltbits für die Versendung RXEN: Freischaltbit für den Empfang MSGVAL: Gültigkeit des Objekts > Gültig wenn TXRQ: Hauptschalter zum Versenden einer Nachricht NEWDAT: Wird gesetzt, falls nach seinem letzten Reset eine neue Nachricht empfangen wurde RXUPD: Zeigt an, ob das Nachrichtenobjekt aktuell vom CAN-Knoten erneuert wird MOCTRn wird verwendet, um einzelne dedizierte Bits in das Register CAN_MOSTAT zu setzen oder zu löschen, da das CAN_MOSTAT nicht direkt beschrieben werden kann.

25 . Konfiguration der Nachrichtenobjekte... MOFCRn Message Object Function Control Register MOFTRn Message Object Function Control Register n Reset Value: h DLC STT SDT RMM FRREN 0 OVIE TXIE RXIE DATC DLCC IDC GDFS 0 MMC Funktion Angabe der Länge der Nutzdaten Message Objekt Typ festlegen Interrupt beim Versenden oder Empfangen einer Nachricht aktivieren Wichtige Bits MMC: 0 -> Standard Message Object DLC: Nutzdatenlänge festlegen TXIE: TX-Interrupt Enable RXIE: RX-Interrupt Enable... MOIPRn Message Object Interrupt Pointer Register n MOIPRn Message Object Interrupt Pointer Register n Reset Value: h CFCVAL MPN TXINP RXINP Funktion Selektion der Interrupt-Knoten für Sendeereignisse und für Empfangsereignisse.Es kann zwischen 8 Interrupt-Quellen gewählt werden, die auf unterschiedlichen Interrupt-Knoten liegen. Zum Beispiel liegt CANSRC0 auf dem Interrupt-Knoten, während CANSCR auf dem Interrupt-Knoten 0 liegt. 7,8 Wichtige Bits TXINP: Festlegung der Interrupt-Knoten beim Versenden RXINP: Festlegung der Interrupt-Knoten beim Empfangen 7 Siehe Kap.. im Handbuch. 8 Achtung: gemäß [INF0] ist MultiCAN Node 0 mit Knoten verbunden. Damit ist aber nicht der CAN-Knoten 0 gemeint, sondern der Interrupt-Trigger CANSRC0 liegt auf dem Interrupt-Knoten. Das gleiche gilt natürlich für MultiCAN Node auf Knoten.

26 . Konfiguration der Nachrichtenobjekte... MOARn Message Object Arbitration Register n MOARn Message Object Arbitration Register n Reset Value: h PRI IDE ID-Standard ID-EX ID-EX Funktion Festlegung des Identifiers des Nachrichtenobjektes Festlegung der Nachrichtenpriorität Wichtige Bits ID: Identifier des Nachrichtenobjektes PRI: Nachrichtenpriorität festlegen

27 . Konfiguration der Nachrichtenobjekte.. Konfiguration der Register mit DAvE Im Reiter MOs kann man zwischen Nachrichtenobjekten wählen und diese per Mausklick konfigurieren (siehe Abbildung ). Abbildung : Nachrichtenobjekte Als erstes wird Message Objekt 0 konfiguriert. Klicken Sie auf den Button MO 0. In dem sich öffnenden Fenster aktivieren Sie den Reiter Object und bearbeiten Sie die folgenden Felder (siehe Abbildung ): Enable message object 0 -> Häkchen setzen Message Direction -> Transmit data frames auswählen Data Length Code (DLC) -> Byte auswählen Identifier -bit -> eintippen Priority Class -> list order auswählen Die anderen Einstellungen können so übernommen werden Für Message Objekt gehen Sie analog vor. Nur bei Message Direction müssen Sie jetzt Receive data frames auswählen.

28 . Konfiguration der Nachrichtenobjekte Abbildung : Message Objekt 0 konfigurieren In diesem Beispiel wird nur der Interrupt beim Empfangen einer Nachricht aktiviert. Wählen Sie im Menü für Message Objekt den Reiter Interrupt aus und setzen Sie das Häkchen bei Enable receive interrupt. 9 Unter Receive interrupt node pointer wählen Sie Use CAN SRN aus. 0 Abbildung : Message Objekt konfigurieren 9 Message Objekt ist ja ein Empfangsobjekt. 0 Damit wird Message Objekt mit der Interrupt-Quelle CANSCR verknüpft, die wiederum mit Interrupt Knoten 0 (XINTR0) verbunden ist.

29 . Konfiguration der Nachrichtenobjekte.. Vergleich von DAvE-Code und selbstgeschriebenem Code In diesem Kapitel wird der von DAvE generierter Code mit einem gleichwertigen manuell erstellten Code verglichen.... CAN_MOCTRn Message Object Control Register MOCTRx Message Object Control Register x Reset Value: h SET -> DIR TXEN TXEN0 TXRQ RXEN RTSEL MSGVAL MSGLST NEWDAT RXUPD TXPND RXPND RESET -> DIR TXEN TXEN0 TXRQ RXEN RTSEL MSGVAL MSGLST NEWDAT RXUPD TXPND RXPND DAvE Code 7 // MOCTR0 = 0x0EA CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOCTR0); // Addressing MO0 control register CAN_vWriteAMData(0x0EA80000); // load MO0 control register // MOCTR = 0x00A CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOCTR); // Addressing MO control register CAN_vWriteAMData(0x00A00000); // load MO control register Selbstgeschriebener Code /**** Message Object 0 - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_MOCTR0; CAN_DATA=0x0; CAN_DATA=0x0E; CAN_ADCON=0xC; while(can_adcon&0x0){;} /**** Message Object - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_MOCTR; CAN_DATA=0xA0; CAN_DATA=0x00; CAN_ADCON=0xC; while(can_adcon&0x0){;}... MOFCRn Message Object Function Control Register MOFTRn Message Object Function Control Register n Reset Value: h DLC STT SDT RMM FRREN 0 OVIE TXIE RXIE DATC DLCC IDC GDFS 0 MMC

30 . Konfiguration der Nachrichtenobjekte DAvE Code 7 8 // MOFCR0 = 0x CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOFCR0); // Addressing MO0 control register CAN_vWriteAMData(0x ); // load MO0 function control register // MOFCR = 0x // enable receive interrupt; bit RXPND is set after successful reception of a frame CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOFCR); // Addressing MO0 control register CAN_vWriteAMData(0x000000); // load MO function control register Selbstgeschriebener Code /**** Message Object 0 - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_MOFCR0; CAN_DATA=0x00; CAN_DATA=0x0; CAN_ADCON=0xC; while(can_adcon&0x0){;} /**** Message Object - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_MOFCR; CAN_DATA=0x0; // Rx-Interrupt Enable CAN_DATA=0x0; CAN_ADCON=0xC; while(can_adcon&0x0){;}... MOIPRn Message Object Interrupt Pointer Register MOIPRn Message Object Interrupt Pointer Register n Reset Value: h CFCVAL DAvE Code MPN TXINP RXINP // MOIPR0 = 0x CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOIPR0); // Addressing MO0 control register CAN_vWriteAMData(0x ); // load MO0 interrupt pointer register // MOIPR = 0x // receive interrupt node pointer: MultiCAN SRN CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOIPR); // Addressing MO control register CAN_vWriteAMData(0x000000); // load MO interrupt pointer register Selbstgeschriebener Code /**** Message Object 0 - Initialisierung ****/ // keine Einstellungen /**** Message Object - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_MOIPR; CAN_DATA0=0x0; CAN_ADCON=0x; while(can_adcon&0x0){;} 7

31 . Konfiguration der Nachrichtenobjekte... MOARn Message Object Arbitration Register n MOARn Message Object Arbitration Register n Reset Value: h PRI IDE ID-Standard ID-EX ID-EX DAvE Code // MOAR0 = 0xC CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOAR0); // Addressing MO0 control register CAN_vWriteAMData(0xC000000); // load MO0 arbitration register // MOAR = 0xC CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOAR); // Addressing MO control register CAN_vWriteAMData(0xC000000); // load MO arbitration register Selbstgeschriebener Code /**** Message Object 0 - Initialisierung ****/ CAN_ADLH=CAN_MOAR0; CAN_DATA=0x0; // ID 0x0 CAN_DATA=0xC0; // CAN_ADCON=0xC; while(can_adcon&0x0){;} /**** Message Object - Initialisierung ****/ // gleiche Einstellungen wie für Message Objekt 0 8

32 . Funktionsfähiges Beispielprogramm. Funktionsfähiges Beispielprogramm Die Konfiguration der CAN-Register ist jetzt abgeschlossen. Damit das Beispielprogramm funktionsfähig wird, müssen einige Codefragmente ergänzt werden. In diesem Kapitel wird erst der Timer 0 mit Hilfe von DAvE initialisiert. Anschließend werden einige Hilfsfunktionen aufgelistet, die von DAvE generiert werden. Zum Schluss wird noch der fehlende Quellcode für die nötige Programmlogik bereitgestellt. Das Programm soll folgendes tun: Die Zustände der Taster T, T und T werden zyklisch alle 0 ms an den Portpins P.0, P. und P. eingelesen und über Nachrichtenobjekt 0 und CAN-Knoten 0 übertragen. Der Empfang erfolgt auf CAN- Knoten und Nachrichtenobjekt. In Folge des Empfangs wird der zugehörige Interrupt des Objektes ausgelöst. Die ausgelesenen Nutzdaten modifizieren Port P: Ist Taster gedrückt, so werden die ungeraden LEDs eingeschaltet, ist Taster gedrückt, so werden die geraden LEDs eingeschaltet und Taster schaltet sämtliche LEDs aus und besitzt Priorität gegenüber den anderen Tastern... Timer 0 konfigurieren mit DAvE Timer 0 ist mit Hilfe von DAvE sehr schnell konfiguriert. Durch einen Klick auf die Timer-Einheit (T0/T) im Hauptfenster wird das Konfigurationsfenster geöffnet (siehe Abbildung ). Im Reiter Timer 0 bearbeiten Sie die folgenden Felder: Timer Mode -> Häkchen setsen bei Mode : -bit Timer Timer Registers-> Im Feld TL0 0xA0 eintragen Timer Registers-> Im Feld TH0 0x eintragen Timer Options -> Häkchen setzen bei Turn on timer Interrupt Control -> Häkchen setzen bei ET0 Zum Schluss muss im Reiter Functions bei T0_vInit das Häkchen gesetzt werden, damit die Dateien T0.H und T0.C erstellt werden. Siehe Abbildung 9

33 . Funktionsfähiges Beispielprogramm Abbildung : Timer 0.. Hilfsfunktionen mit DAvE erstellen Folgende sinnvollen Funktionen können zusätzlich von DAvE erstellt werden: 7 8 Um CAN-Nachrichten zu senden: ubyte CAN_ubRequestMsgObj(ubyte ubobjnr); -> Hier wird überprüft ob das Objekt beschreibbar ist oder aktuell verwendet wird. void CAN_vLoadData(ubyte ubobjnr, ulong *ulpubdata); -> Hier werden Datenwerte in das gewählte Nachrichtenobjekt geladen. void CAN_vTransmit(ubyte ubobjnr); -> Hier werden die Daten auf dem Bus gelegt in dem das Bit TXRQ gesetzt wird. Um CAN-Nachrichten zu empfangen: ulong CAN_ulGetCANData(void) -> Hier werden die Datenwerte im gewählten Nachrichtenobjekt als Rückgabewert verwendet. Erstellen Sie die Funktionen, indem Sie im Konfigurationsfenster der MultiCAN-Einheit unter den Reitern Functions und Functions die entsprechenden Funktionen aktivieren... Programmlogik hinzufügen Als letzter Schritt werden die generierten Dateien mit benutzerdefinierter Quellcode ergänzt. Damit alle 0 ms eine CAN-Nachricht übertragen wird, fügen Sie folgenden Quellcode innerhalb der Funktion T0_viTmr0() hinzu: DAvE Code ulong can_content0=0x00; static ubyte zaehler=0x00; TL0 = 0xA0; TH0 =0x; Achtung: Wie in der Anleitung schon erwähnt, dürfen Sie nur Quellcode innerhalb eines USER CODE BEGIN - USER CODE END -Abschnittes hinzufügen. 0

34 . Funktionsfähiges Beispielprogramm zaehler++; if(zaehler==) //0 ms Raster { zaehler=0; // Einlesen der Tasterstellungen can_content0 =(ubyte)taster_ + ((ubyte)taster_<<) + ((ubyte)taster_ <<); //Nutzdaten in CAN-Objekt if(can_ubrequestmsgobj(0)) { CAN_vLoadData(0,&can_content0); } //Versende: TXRQ als Main-Switch CAN_vTransmit(0); } Zum Vergleich der gleichwertige eigenhändige erstellte Code unsigned char can_content0=0x00; static unsigned char zaehler=0x00; TL0 = 0xA0; TH0 =0x; zaehler++; if(zaehler==) //0 ms Raster { zaehler=0; // Einlesen der Tasterstellungen can_content0 =(unsigned char)taster_ + ((unsigned char)taster_<<) + ((unsigned char)taster_ <<); CAN_ADLH=CAN_MODATAL0; CAN_DATA0=can_content0; CAN_ADCON=0x; while(can_adcon&0x0){;} CAN_ADLH=CAN_MOCTR0; CAN_DATA=0x0; //Versende: TXRQ als Main-Switch CAN_ADCON=0x8; while(can_adcon&0x0){;} } Die CAN-Nachricht wird auf CAN-Knoten und Nachrichtenobjekt empfangen. Fügen Sie folgenden Quellcode am Ende der Datei MAN.C hinzu: DAvE Code void isr_can(void) interrupt 0 { SFR_PAGE(_su, SST0); // switch to page IRCON &= ~(ubyte)0x0; // clear CANSRC SFR_PAGE(_su, RST0); // restore the old SCU page unsigned long can_receive=0; do { //Clear NEWDAT-Bit CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOCTR); // Addressing CAN_MOCTR CAN_DATA0=0x08; CAN_vWriteEN(D0_VALID); //Lese Nutzdaten CAN_vWriteCANAddress(CAN_MODATAL); // Addressing CAN_MODATAL can_receive=can_ulgetcandata(); CAN_vWriteCANAddress(CAN_MOCTR); // Addressing r-reg.can_mostat (same address as w-reg. MOCTR) CAN_vReadEN(); } while((can_data0&0x0c)); //Check RXUPD und NEWDAT if(can_receive&0x0)// P. abfragen { P_DATA=0x00; } else {

35 . Funktionsfähiges Beispielprogramm } } if(can_receive&0x0) { P_DATA =0xAA; } if(can_receive&0x0) { P_DATA =0x; } Zum Vergleich der gleichwertige eigenhändige erstellte Code void isr_can(void) interrupt 0 { unsigned char can_receive=0; IRCON &= ~(ubyte)0x0; // clear CANSRC } do { //Clear NEWDAT-Bit CAN_ADLH=CAN_MOCTR; CAN_DATA0=0x08; CAN_ADCON=0x; while(can_adcon&0x0){;} // Lese Nutzdaten CAN_ADLH=CAN_MODATAL; CAN_ADCON=0x00; while(can_adcon&0x0){;} can_receive=can_data0; CAN_ADLH=CAN_MOCTR; CAN_ADCON=0x00; while(can_adcon&0x0){;} }while((can_data0&0x0c)); // check RXUPD und NEWDAT if(can_receive&0x0)// P. abfragen { P_DATA=0x00; } else { if(can_receive&0x0) { P_DATA =0xAA; } if(can_receive&0x0) { P_DATA =0x; } } In der Datei main.h müssen noch folgende Aliasnamen hinzugefügt werden, damit die drei Taster an den Portpins P.0 bis P. zugewiesen sind: /**** SFR-Definition ****/ sbit TASTER_=0xA0; sbit TASTER_=0xA; sbit TASTER_=0xA; Zum Schluss muss noch Port als Ausgang und Port als Eingang definiert werden. Diese Einstellungen finden am Anfang der Funktion main_vinit() in der Datei main.c statt. // ***** Konfiguration der Ports ******

36 . Funktionsfähiges Beispielprogramm SFR_PAGE(_pp, nosst); // switch to page P_PUDEN =0; SFR_PAGE(_pp0, nosst); // switch to page 0 P_DIR=0xFF; // Taster T, T, T auf P.0, P., P. SFR_PAGE(_pp, nosst); // switch to page P_PUDEN=0; SFR_PAGE(_pp0, nosst); // switch to page 0 P_DIR=0x00; Die Einstellungen sind jetzt abgeschlossen... Testen des Beispielprogramms auf realer Hardware Verbinden Sie jetzt das Evaluierungsboard mit dem Rechner und laden Sie das Beispielprogramm auf den Microcontroller. Die CAN-Knoten 0 und können mit Hilfe der -poligen Stiftleiste miteinander verbunden werden. Dabei werden die CAN-Low- Stifte bzw. CAN-High-Stifte verbunden (siehe Abbildung ) oder aber alternativ für CAN-Knoten die Pins (CAN-Low) und 7 (CAN-High) der Sub-D-Buchse verwendet. CANL CANH Abbildung : CAN-Knoten verbinden.. Testen des Beispielprogramms auf im Simulationsmodus Leider ist im Simulationsmodus der Loop-Back-Modus in der Form fehlerhaft, dass Nachrichten nicht von CAN-Knoten 0 auf CAN-Knoten geroutet werden. Deshalb muss das Beispielprogramm für den Simulationsmodus in der Art verändert werden, dass sowohl Message Object 0 als auch Message Object auf CAN-Knoten 0 gelegt werden.

37 . Funktionsfähiges Beispielprogramm Die entsprechende Anpassung wird in DAVE in der verketteten Liste vorgenommen werden, siehe Abbildung : Platzierung beider Message Objects auf Knoten 0. Weitere Änderungen sind nicht vorzunehmen. Abbildung : Platzierung beider Message Objects auf Knoten 0

38 . A - Vorbereitung Laborversuche. A - Vorbereitung Erstellen Sie das Beispielprogramm aus Kapitel mit Hilfe von DAvE. Validieren Sie das Programm im Simulationsbetrieb. Achten Sie darauf, dass Sie im Simulationsbetrieb die Einstellungen aus Abschnitt.. übernehmen.. A Lauflicht und Siebensegmentanzeige Es soll ein Programm erstellt werden mit folgender Funktionsweise:. Die Datenrate beträgt 00 kbit/s und die Menge der Nutzdaten ist Byte.. Über den Timer 0 wird im Sekundentakt ein Lauflicht (siehe Abbildung 7) über Nachrichtenobjekt 0 und CAN-Knoten 0 auf den CAN-Bus gelegt. Das Lauflicht wird aber nur bei gedrücktem Taster T verschickt. Der Zustand des Tasters T wird an den Portpin P.0 eingelesen. Der Identifier ist mit 0x0A festgelegt. Der Empfang erfolgt auf CAN-Knoten und Nachrichtenobjekt (MO). MO ist mit der Interrupt- Quelle CANSCR verknüpft, die beim Empfang einer Nachricht ausgelöst wird. Die ausgelesenen Nutzdaten aus MO sollen auf Port P ausgegeben werden, so dass der Inhalt des Signals auf der LED-Leiste sichtbar wird. 0xh 0xh 0xh 0x8h 0x0h 0x0h 0x0h 0x80h 0x0h 0x0h Abbildung 7: Lauflicht Zur Installation von DAvE laden Sie die Datei dave.zip von \\ads\dfs\mmt\public\mitarbeiter\kriesten\0_microcomputertechnik\dave herunter und folgen Sie die Anleitung in der Datei Hinweis.txt.

39 . A Kombiinstrument. Ein Zähler soll an der Siebensegmentanzeige realisiert werden: Beim Drücken des Tasters T, dessen Zustand am Portpin P. eingelesen wird, wird eine Variable um eins inkrementiert. Beim Erreichen des Wertes 00, wird die Variable auf den Wert 0 zurückgestellt. Der Wert dieser Variable wird zyklisch alle 0 ms über Nachrichtenobjekt und Knoten übertragen. Der Identifier ist mit 0x festgelegt. Der Empfang erfolgt auf Knoten 0 und Nachrichtenobjekt. MO ist mit der Interrupt-Quelle CANSCR verknüpft, die beim Empfang einer Nachricht ausgelöst wird. Die ausgelesenen Nutzdaten aus MO werden auf der Siebensegmentanzeige angezeigt.. A Kombiinstrument In diesem Versuch werden Sie vorgegebene Dateien verwenden und ergänzen. Diese Dateien werden mit Hilfe von DAvE erzeugt. Erstellen Sie ein neues Keil-Projekt und importieren sie folgende Dateien: MAIN.C und MAIN.H CAN.C und CAN.H Timer0.C und Timer0.H ADC.C und ADC.H Diese Dateien beinhalten die Initialisierungen der einzelnen Controller-Komponenten, sowie fertige Teile des Programmcodes. Aufgabe A.: Warnblinker Ziel dieser Teilaufgabe ist das Ein- bzw. Ausschalten des Warnblinkers des Mercedes Benz Kombiinstruments mittels Tastendruck. Erweitern Sie zunächst den Quellcode durch die Beantwortung der folgenden Fragestellungen:. Welche Vorladewerte für den Timer 0 (TL0, TLH) sind notwendig, um einen Timerinterrupt mit einer Frequenz von 00Hz zu realisieren? Tragen Sie die ermittelten Werte an den entsprechenden Stellen im Programmcode ein. Innerhalb des Timer0-ISR sind über Kommentare Codestellen gegeben. An diesen Stellen wird im Folgenden ein Programmcode von Ihnen erzeugt, welcher im entsprechenden Raster aufgerufen wird.. Erstellen Sie innerhalb des Timers 0 ISR ein Schleifenkonstrukt, so dass der Programmcode in der jeweils vorgegebenen Rasterung aufgerufen wird. Verwenden Sie die bereits vorgegebenen Countervariablen in der Datei Timer0.C

40 . A Kombiinstrument. Weiterhin soll in dieser Teilaufgabe der Botschaftsversand von Botschaft und Botschaft (Details siehe unten) innerhalb der 00ms und 0ms Task angestoßen werden (der Inhalt der 0ms Task erfolgt erst in der Aufgabe.).. Erweitern Sie das Programm um die Funktion einer Tasterauswertung. Bei gedrücktem Taster wird die Botschaft mit der angegeben Zykluszeit versendet. Verwenden Sie hierfür einen beliebigen Pin des Port. Hinweis: Botschaft ist in Message Object MO0 gespeichert, Botschaft in Message Object MO. Beide Message Objects sind hierbei bereits vorkonfiguriert. Versorgen Sie für den Programmtest das Kombiinstrument mit den notwendigen Klemmenspannungen (KL. 0, KL.) aus dem Tischnetzteil sowie mit dem D Sub Verbinder Ihrer Controllerkarte. Botschaft: Klemmenstatus Identifier: 0xh Byteanzahl: 8 Zyklus: 00ms Byte 0: 0xh Die Botschaft kann über folgenden Funktionsaufruf versendet werden: CAN_Transmit(0x0). Mit dieser Botschaft wird dem Kombiinstrument die aktuelle Stellung des Zündschlüssels übermittelt. Der Wert 0xh signalisiert den Systemen Zündung EIN. Botschaft: Warnblinker Identifier: 0x9h Byteanzahl: Zyklus: 0ms Byte 0: 0xE0h Byte : 0xh Die Botschaft kann über folgenden Funktionsaufruf versendet werden: CAN_Transmit(0x). Mit dieser Botschaft wird dem Kombiinstrument die Information über den Status des Warnblinkers übermittelt. Um die typische Blinkfrequenz zu erzielen, muss die Botschaft mit einer Zykluszeit von 0ms versendet werden. 7

41 . A Kombiinstrument Aufgabe A.: Fahrzeuggeschwindigkeit Neben dem Warnblinker soll zusätzlich der Fahrgeschwindigkeitsanzeiger in Betrieb genommen werden. Dieser benötigt zur Berechnung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit mindestens zwei von vier Raddrehzahlsignalen. Diese Signale werden in der folgenden Botschaft dem Kombiinstrument übermittelt: Raddrehzahlimpulse Identifier: 0x0h Byteanzahl: 8 Zyklus: 0ms Impulsgeber VL: Byte 0: Bit 0- Byte : Bit 0-8 Impulsgeber VR: Byte : Bit 0- Byte : Bit 0-8 Der Botschaftsversand erfolgt über Message Object MO. Die simulierten Raddrehzahlimpulse werden automatisch über den Analog Digital Umsetzer am Port P.7 eingelesen und in den Variablen rpm_l und rpm_h gespeichert.. Speichern Sie die linken Raddrehzahlimpulse in den CAN_DATA Registern CAN_DATA0 (rpm_h) und CAN_DATA (rpm_l) und die rechten Raddrehzahlimpulse in den Registern CAN_DATA (rpm_h) und CAN_DATA (rpm_l) ab. Sowohl für den linken als auch für den rechten Sensor soll also der gegebene AD Wert verwendet werden. Versenden Sie die Botschaft im 0ms Raster und testen Sie Ihr Programm auf Funktionsfähigkeit. Hinweis: Über den AD Wandler wird ein 8 Bit großer Wert eingelesen, auf dem CAN Bus sind aber Bit Genauigkeit für den AD Wert verlangt sowie eine andere Darstellung. Das Mapping des 8 Bit Wertes des AD Wandlers auf die Bit auf dem CAN Bus erfolgt über die beiden bereits (von uns in den) Code integrierten Anweisungen (dieses Mapping ist so gestaltet, dass die Drehung am AD Wandler ein Geschwindigkeitsintervall abdeckt, das vom Kombi vollständig angezeigt werden kann). rpm_h = ADC_RESR0H>>; rpm_l = ADC_RESR0H<<; 8

42 . A Kombiinstrument Abbildungsverzeichnis Abbildung : CAN-Transceiver Abbildung : Schematischer Aufbau der Multi-CAN-Einheit [ddd] Abbildung : Startup-Dialog Abbildung : Fenster New Project 7 Abbildung : Projekt Settings 7 Abbildung : Hauptfenster 8 Abbildung 7: Multi-CAN-Modul Abbildung 8: Pin-Festlegungen für Knoten 0 Abbildung 9: Initialisierungseinstellungen für Knoten 0 Abbildung 0: Listenkonfiguration 9 Abbildung : Nachrichtenobjekte Abbildung : Message Objekt 0 konfigurieren Abbildung : Message Objekt konfigurieren Abbildung : Timer 0 0 Abbildung : CAN-Knoten verbinden Abbildung : Platzierung beider Message Objects auf Knoten 0 Abbildung 7: Lauflicht Abbildung 8: Umwandlung des AD-Registers auf die CAN-Datenregister (gegeben) Abbildung 9: Signalbelegung auf dem CAN-Bus Abbildung 0: Funktionsweise des AD-Wandlers 9

43 . A Kombiinstrument Literaturverzeichnis [ETS08] [INF0] [INFe] [KRI] [LAW] [VEC] Etschberger Konrad: Controller-Area-Network, Grundlagen, Protokolle, Bausteine, Anwendungen,.Auflage, Hanser-Verlag, München, 008. Infineon: XC88/888CLM, XC88/888LM User s Manual, 8-Bit Single Chip Microcontroller, XC88xCLM_um_v_.pdf, URL: b0790b08e8c9000&fileid=dba0b0790b0cda 0b0b, 0. Infineon: DAVE Digital Application Virtual Engineer, URL: 0. Kriesten Reiner: Embedded Programming, Basiswissen und Anwendungsbeispiele der Infineon XC800-Familie,.Auflage, Oldenbourg- Verlag, München, 0. Lawrenz Wolfhard, Obermöller Nils: CAN: Controller Area Network: Grundlagen, Design, Anwendungen, Testtechnik, VDE-Verlag, Berlin, 0. Vector-Informatik: Einführung in CAN, E-Learning Portal Vector-Informatik,

44 . Anhang A AD-Wandlung Anhang. Anhang A AD-Wandlung Das genaue Mapping ist in den folgenden Abbildungen illustriert: Abbildung 8: Umwandlung des AD-Registers auf die CAN-Datenregister (gegeben) Abbildung 9: Signalbelegung auf dem CAN-Bus

45 . Anhang A AD-Wandlung Ein AD-Wandler liest eine Spannung hier im Bereich [0V, V] ein und wandelt diese Spannung linear in einen -Bit Wert um, also einen Wert im Bereich {0,, 8 =}. Abbildung 0: Funktionsweise des AD-Wandlers