飞凌-marketing 发表于 2022-1-27 10:39:27

工程师讲解 | T507实现SPI转CAN 全过程

本帖最后由 飞凌-marketing 于 2022-1-27 10:42 编辑

https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_3c60a82d91ce84491126244ef6951be4&t=jpg&o=&s=&v=1642482380作者|牛志超来源 | 飞凌嵌入式题图|飞凌嵌入式 FETT507-C核心板原文链接:https://www.forlinx.com/article_view_815.html

全志T507处理器本身不支持CAN功能,那有什么方法可以实现CAN功能呢?我们已知FETT507-C核心板是支持SPI接口的,但底板没有引出该接口,所以小编打算通过引脚复用方式,复用出SPI接口并做成SPI转CAN,来实现CAN功能。本文所采用的方法是通过添加MCP2515驱动及配置,实现SPI转CAN功能。
一、选择引脚
首先确认要使用的引脚,由于飞凌嵌入T507开发板默认没有配置SPI,因此既要选用于SPI功能的引脚,也要选择用于can模块的中断引脚。SPI需要CS0、CLK、MOSI、MISO四个引脚,can模块需要一个中断引脚。中断引脚可以随便使用一个具有中断功能的引脚。打开硬件资料中的飞凌嵌入式T507核心板引脚复用对照表,先确认哪些引脚可以用做SPI,我们搜索SPI可以找到两组引脚
因为PC3、PC4和启动相关这里不考虑使用SPI0,我们用SPI1,SPI1使用的引脚默认为音频接口使用的引脚,音频将不能使用。所以我们的中断引脚也从音频使用的引脚中选择,我们选择PH9(用户可根据实际情况选择具有中断功能的引脚)。https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_005a75a36b7952cf5e6a0a7a768e0c5f&t=png&o=&s=&v=1642483073我们需要的引脚已经确定了(加粗的5个引脚),现在进行软件修改
二、相关设备
首先查看设备树,本次使用到的设备树如下:kernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/OKT507-C-Common.dtsikernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/sun50iw9p1.dtsikernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/sun50iw9p1-pinctrl.dtsikernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/sun50iw9p1-clk.dtsi
三、去掉所选引脚原有配置
从核心板引脚功能复用表格可以看到,选用的引脚原本配置的功能:https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_44d45298b4f76c05e69627008a3fe7f6&t=png&o=&s=&v=1642483085
sun50iw9p1-pinctrl.dtsi搜索PH5引脚,可以看到ahub_daudio3_pins_a和ahub_daudio3_pins_b是用于音频,在设备树路径使用grep"ahub_daudio3_pins_a" ./ -nr指令可以查到,在sun50iw9p1.dtsi里有调用:
https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_31a784bc294780852608f5a5cb04cf26&t=png&o=&s=&v=1642483093
打开sun50iw9p1.dtsi,可以看到在ahub_daudio3节点有调用,将status设置为disabled(默认即为disablded状态)
https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_f35318b5117a878f821a0a02e173d601&t=png&o=&s=&v=1642483103
这个设备树里设置的disabled,继续查找该设备树的上级设备树:OKT507-C-Common.dtsi。OKT507-C-Common.dtsi有做开启设置,需要将ahub_daudio3关掉,status= "disabled"。PH5、PH6、PH7、PH8、PH9的占用都解除了。
https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_b83b80f9c6612ce16ba99dc73ecc51db&t=png&o=&s=&v=1642483113
四、配置SPI1
4.1使能SPI1配置
搜索SPI1相关内容,在sun50iw9p1.dtsi中可以看到
https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_fdde68840c37ce38e64a43a6d811b396&t=png&o=&s=&v=1642483123
这个是对SPI1的注册,将status改为okay,这里对相关引脚和时钟做了配置。
4.2 SPI1的时钟及引脚配置
时钟:我们通过查看sun50iw9p1-clk.dtsi可以看到clk_pll_periph0和clk_spi1的内容,我们使用默认配置即可。这里不再贴图,可自行查看引脚:我们查看sun50iw9p1-pinctrl.dtsi可以看到spi1_pins_a、spi1_pins_b和spi1_pins_c的内容,使用引脚为PH5、PH6、PH7、PH8。
https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_69316c0489d588c62c0046806e96e3e3&t=png&o=&s=&v=1642483133五、配置SPI转CAN设备
5.1 添加设备
在OKT507-C-Common.dtsi中SPI0节点后添加SPI转CAN相关节点,添加内容如下:
spi1: spi@05011000 {pinctrl-0 = <&spi1_pins_a &spi1_pins_b>;pinctrl-1 = <&spi1_pins_c>;spi_slave_mode = <0>;status = "okay";    can0: can@0 {      compatible = "microchip,mcp2515";      pinctrl-names = "default";      pinctrl-0 = <&mcp2515_int>;      reg = <0>;      spi-max-frequency = <1000000>;      clocks = <&clk_osc8m>;      interrupt-parent = <&pio>;      interrupts = <PH 9 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;      status = "okay";    };};
其中中断引脚配置,请根据实际配置的引脚进行修改。
5.2 时钟配置
我们在注册can的时候用到了时钟和中断引脚,前边关掉音频时PH9已经可以使用了,但是我们用到的8M时钟clk_osc8m还没有注册。打开sun50iw9p1-clk.dtsi,添加clk_osc8m到clk_osc48m下边
clk_osc8m: osc8m {#clock-cells = <0>;compatible = "allwinner,fixed-clock";clock-frequency = <8000000>;clock-output-names = "osc8m";};

如果是选择24M晶振,也可注册clk_osc24m,clock-frequency改为24000000
5.3 中断引脚配置
在OKT507-C-Common.dtsi中添加,在该设备树中搜索:pio:pinctrl@0300b000,将以下配置添加到该节点里边。
mcp2515_int: can0@0 {allwinner,pins = "PH9";allwinner,pname = "mcp2515_int";allwinner,function = "irq";allwinner,muxsel = <6>;allwinner,drive = <1>;allwinner,pull = <0>;};

5.4 mcp2515驱动配置
到此,我们在设备树中的修改已经完成接下来,我们添加mcp2515驱动配置,驱动位于kernel/linux-4.9/drivers/net/can/spi/,可以看到mcp251x.c,我们可以打开该目录里的Makefile文件,Makefile文件中已经配置了CONFIG_CAN_MCP251X进入kernel/linux-4.9目录中,执行如下命令:
make sun50iw9p1smp_longan_defconfigmake menuconfig ARCH=arm64
进入图形配置界面,我们添加mcp2515的编译,每一级目录选如下选项:
[*] Networking support---><*>CAN bus subsystem support--->    CAN Device Drivers--->      CAN SPI inte**ces--->      <*> Microchip MCP251x SPI CAN controllers前边括号里的内容通过空格键修改,“*”是编译进内核,“M”是编译成模块,空的是不编译。此处需要编译进内核修改完成后按Esc键退出,最后选yes保存配置为.config。
修改完成,按照手册编译源码,生成镜像
注:
[*]配置menuconfig后保存为.config,使用./build.sh kernel单步编译内核,会使用该.config
[*]若使用./build.sh进行全编译,会重新把sun50iw9p1smp_longan_defconfig加载为.config,之前的配置将不生效。因此通过menuconfig修改完后,保存的.config要做好备份,在全编译前需要将文件,将其重命名为 sun50iw9p1smp_longan_defconfig,并替换kernel/linux-4.9/arch/arm64/configs下的同名文件
六、CAN测试
将编译好的镜像烧录到核心板中,并将资料里的相关测试工具:ip、cansend和candump拷贝到T507开发板根目录。硬件接好SPI转CAN模块,与PC机接好,使用USB转CAN插在电脑上启动T507开发板执行以下程序进行测试:
ifconfig can0 down/ip link set can0 up type can bitrate 125000 triple-sampling onifconfig can0 up/cansend can0 123#12345678   //发送数据/candump can0                  //接收数据七、硬件修改方法
在飞凌嵌入式T507开发板上移植使用SPI转CAN模块首先要在T507开发板上去掉C132/U18这两个器件,之后通过飞线的方式将SPI转CAN的模块连接至T507开发板,连接方式如下:
https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_d18e56f7b41cf938f31dea3aa8453c29&t=png&o=&s=&v=1642483145https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_b5a38386c13c8cc73736c3a3b91e21b1&t=png&o=&s=&v=1642483459

SPI转CAN的5V主供电可以通过音频芯片正下方的R194和R199上获得,位置如下图:
https://www.forlinx.com/file.php?f=202201/f_76465f415ca7a7c572292b4a3f7b43f5&t=png&o=&s=&v=1642483469
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