一、A板介绍*

  • A板外部晶振为12MHZ，最高主频为168MHZ

二、CAN总线通信原理

1. CAN总线是什么

1.1 CAN总线简介

​ CAN 是 Controller Area Network 的缩写，最初是汽车行业为了减少车身上的线束，而且还能进行大量数据的高速通信，由德国电气商博世公司在1986 年开发出的面向汽车的通信协议。现在，CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。RM的电机（3508、2006、6020）的控制也采用了CAN协议进行通信。
CAN 总线由 CAN_H 和 CAN_L 一对差分线构成，各个设备一起挂载在总线上。

参考文章：【RoboMaster】从零开始控制RM电机（2）-CAN通信原理及电调通信协议_can通讯 同步触发控制电机-CSDN博客

1.2 CAN通信的特点

1) 多主控制
多个单元同时开始发送时，发送高优先级 ID 消息的单元可获得发送权。

2) 消息的发送

所有的消息由固定格式发送，标识符（Identifier 以下称为 ID）决定优先级。

3) 通信速度

同一CAN总线网络，所有单元必须同一通信速率。

2. CAN通信协议

2.1 帧的种类

CAN通信由五种帧类型

其中数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格式两种格式。

标准格式有 11 个位的标识符（Identifier: 以下称 ID），扩展格式有 29 个位的 ID。

控制RM电机使用标准帧。

2.2 数据帧

CAN总线数据帧的帧结构：

主要处理

  1. 帧起始
    表示数据帧开始的段。
  2. 仲裁场
    表示该帧优先级的段。
  3. 控制场
    表示数据的字节数及保留位的段。
  4. 数据场
    数据的内容，可发送 0～8 个字节的数据。
  5. CRC 场
    检查帧的传输错误的段。
  6. 应答场
    表示确认正常接收的段。
  7. 帧结尾
    表示数据帧结束的段。
(1)仲裁场

CAN 的 ID 分为标准 ID 和 拓展 ID 两类，每个设备都有自己独有的ID，CAN通信通过仲裁ID决定优先级。

(2)控制场

控制场由 6 个位构成，表示数据段的字节数，C620电调的数据段长度为8

(3)数据场

如果控制场的DLC表示为DRRR，CAN 总线的一个数据帧中所需要传输的有效数据实际上就是这 8Byte。这8字节的排列顺序为从高到低。

三、电调通信

1. M3508&M2006电机

这两种电机代码通用

  • M3508使用C620电调
  • M2006使用C610电调

1.1 单片机->数据帧->电调

单片机向电调发送控制指令控制电调的电流输出。

一个数据帧只能给四个电机发送数据，

控制前四个电机时将ID设为 0x200

控制后四个电机时将ID设为 0x1FF

1.2 电调->数据帧->单片机

为了实现闭环控制，单片机需要接收电调的反馈报文得到电机的转速、机械转子角度、实时电流数据。

根据接收到的ID判断是哪一个电调的数据，电调反馈报文ID规定为 0x200+电调ID(1-8),如0x201(电调ID为1)。

2. GM6020电机

2.1 发送

2.2 接收

3. CubeMX配置CAN总线协议

  • 波特率要设置成1M

4. 程序实现

4.1 CAN数据帧发送

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/**
 * @brief 设置并发送电机控制命令
 * @param hcan CAN句柄
 * @param STDID 标准ID
 * @param motor1 电机1控制值
 * @param motor2 电机2控制值
 * @param motor3 电机3控制值
 * @param motor4 电机4控制值
 */
void Set_motor_cmd(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t STDID,
                   int16_t motor1, int16_t motor2, int16_t motor3, int16_t motor4)
{
    uint32_t send_mail_box;  // 定义一个变量用于存储发送邮箱编号

    // 设置发送消息的标识符
    CANx_tx_message.StdId = STDID;
    CANx_tx_message.IDE = CAN_ID_STD;  // 标识符选择位，STD-标准帧
    CANx_tx_message.RTR = CAN_RTR_DATA;  // 定义帧类型
    CANx_tx_message.DLC = 0x08;  // 数据帧长度为8位

    // 填充要发送的数据
    CANx_send_data[0] = motor1 >> 8;
    CANx_send_data[1] = motor1;
    CANx_send_data[2] = motor2 >> 8;
    CANx_send_data[3] = motor2;
    CANx_send_data[4] = motor3 >> 8;
    CANx_send_data[5] = motor3;
    CANx_send_data[6] = motor4 >> 8;
    CANx_send_data[7] = motor4;

    // 发送CAN数据
    HAL_CAN_AddTxMessage(hcan, &CANx_tx_message, CANx_send_data, &send_mail_box);  // hal库CAN发送函数：该函数用于向发送邮箱添加发送报文，并激活发送请求
}

4.2 CAN数据帧接收

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/**
 * @brief CAN接收回调函数
 *        处理CAN接收到的数据帧
 * @param hcan CAN句柄
 */
void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{
    CAN_RxHeaderTypeDef RX_Header;  // 定义数据帧的帧头
    uint8_t RX_BUFFER[8];           // 接收存放数据帧数据的数组

    // 获取CAN接收到的数据帧并存入局部变量
    HAL_CAN_GetRxMessage(hcan, CAN_RX_FIFO0, &RX_Header, RX_BUFFER);

    static uint8_t i = 0;

    // 判断接收的是CAN1还是CAN2
    if (hcan == &hcan1) {
        // CAN1：通过反馈数据的ID确定这一组数据存放的地址
        i = RX_Header.StdId - Chassis_3508A;
        Motor_measure_fun(&Motor_measure[i], RX_BUFFER);  // 调用函数把数据存入结构体数组
    } else if (hcan == &hcan2) {
        // CAN2：通过反馈数据的ID确定这一组数据存放的地址
        i = RX_Header.StdId - CAN2_3508_ID1 + 7;
        Motor_measure_fun(&Motor_measure[i], RX_BUFFER);  // 调用函数把数据存入结构体数组
    }
}