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AXI_CAN IP 简单使用。（仿真、microblaze）

news 2025/9/23 10:03:10

1.IP 简介

在这里插入图片描述

Core Options 界面

1.验收滤波器数量：这指定了CAN内核使用的验收滤波器对的数量。每个验收滤波器对由一个掩码寄存器和一个ID寄存器组成。这些寄存器可配置为接收特定标识符或一定范围的标识符。有效范围为0到4。
2. 发送先进先出（TX FIFO）深度：发送先进先出深度以CAN消息的数量来衡量。例如，深度为2的发送先进先出最多可容纳2条CAN消息。
注意：只有当MTBF触发器的CAN到AXI域选择设置为4时，深度8、16、32和64才有效。
3. 接收先进先出缓冲区深度：接收先进先出缓冲区深度以CAN消息的数量来衡量。例如，深度为2的接收先进先出缓冲区最多可容纳2条CAN消息。
注意：只有当MTBF触发器的CAN到AXI域选择设置为4时，深度8、16、32和64才有效。
4. 平均无故障时间触发器 CAN 到 AXI 域：用于同步从 CAN 域到 AXI 域的信号的平均无故障时间触发器数量。
选择4这个值可以提高内核的平均无故障时间（MTBF）。
时钟：
can_clk的频率可以为8至24 MHz。
s_axi_aclk的频率可以为8至100 MHz。
can_clk和s_axi_aclk可以是异步的，也可以由同一时钟源提供时钟。

简单测试

配置如下，不使用验收滤波器。
在这里插入图片描述
然后打开官方例程如下

使用AXI Traffic Generator 通过AXI_lite接口配置can ip 。

addr.coe ctrl.coe data.coe mask.coe

这四个文件中的每一行都是相互对应的，共同构成一个完整的事务。

例如，第一行数据：

ctrl.coe中的值 00000001表示：“这是一个写操作”。

addr.coe中的值 40000000表示：“写入的地址是 0x40000000”。

data.coe中的值 00000001表示：“要写入的数据是 0x00000001”。

mask.coe中的值 FFFFFFFF表示：“所有4个字节都有效”。

IP核会按照这个顺序，逐行读取这些文件，生成相应的AXI-Lite总线流量。因此，确保这四个文件的行数一致、数据匹配是正确使用该IP核的关键。

接下来就是根据手册配置寄存器。部分寄存器地址如下。
在这里插入图片描述
我只用来仿真验证这个ip 所以配置为回环模式。

首先：
无论处于何种运行模式，当执行以下任一操作时，CAN内核都会进入配置模式：
• 向SRR寄存器的CEN位写入0。
• 向SRR寄存器的软件复位（SRST）位写入1。内核在软件复位后立即进入配置模式。
• 将s_axi_aresetn输入驱动为0。只要s_axi_aresetn为0，内核就会一直处于复位状态。当s_axi_aresetn被置为1后，内核进入配置模式。
所以上电复位之后默认处于配置模式。

1. 软件复位寄存器 SSR(0x000)

在这里插入图片描述

上电复位之后处于配置模式CEN为0，后面需设置 CEN为1，SRST为0从而进入其他模式。
0x000 0x00

2. MSR（0x04）
向模式选择寄存器（MSR）写入数据可使CAN内核进入休眠、环回或正常模式。在正常模式下，CAN内核参与正常的总线通信。若SLEEP位被置为1，CAN内核将进入休眠模式。若LBACK位被置为1，CAN内核将进入环回模式。
在这里插入图片描述
3. 传输层配置寄存器（BRPR BTR）
有两个传输层配置寄存器：波特率预分频器寄存器（BRPR）和位定时寄存器（BTR）。只有当SRR中的CEN位为0时，才能对这些寄存器进行写入操作。
波特率预分频寄存器(BRPR)地址0x008
位定时寄存器(BTR)0x00C

其中 TS1、TS2、SJW 的实际值都要比写入值多 1。
通过选择合适的 BRP、TS1、TS2、SJW 即可实现所需 CAN 总线速率和采样点。

例程：BRPR写入0x01，BTR写入0xb8
波特率计算：
在这里插入图片描述

3. 中断使能寄存器(IER 0x20)
IER（Interrupt Enable Register）仅用于控制是否向外部中断输出线（p2bus_intrevent）产生中断，也就是决定 CPU 是否会收到中断信号。

4.读写数据

在这里插入图片描述

• 标准帧：标准帧有一个11位的标识符字段，称为标准标识符。只有ID[28:18]、软件复位寄存器/远程传输请求（SRR/RTR）和IDE位有效。ID[28:18]是11位标识符。SRR/RTR位用于区分数据帧和远程帧。标准帧的IDE位为0。其他位字段未被使用。
• 扩展帧：扩展帧除了标准标识符外，还有一个18位的标识符扩展。所有位字段均有效。远程传输请求（RTR）位用于区分数据帧和远程帧（所有扩展帧的替代远程请求（SRR）/远程传输请求（RTR）位以及标识符扩展（IDE）位均为1）。
在这里插入图片描述
DLC 0-8 表示接下来数据DB0到DB几有效

仿真

先看官方例程：
在这里插入图片描述
复位之后进入配置模式，然后设置寄存器，在向TX_fifo里面写数据，模式是回环模式。

在这里插入图片描述
上图是写的第一组数据，

这是rx_fifo里面的数据，因为是回环模式，所以写到tx_fifo里面的数据会之间发送到rx_fifo里面。

仿照例程可以自己学习一下怎么配置寄存器。

addr.coe
memory_initialization_radix=16;
memory_initialization_vector=
00000004,  
00000008,  
0000000C,  
00000000, 
00000030, 
00000034, 
00000038,  
0000003c,
00000030, 
00000034, 
00000038,  
0000003c,
0000001c,
00000050,  
00000054,  
00000058,  
0000005c,
00000024,
0000001c,
00000050,  
00000054,  
00000058,  
0000005c,
FFFFFFFF;

ctrl.coe
memory_initialization_radix=16;
memory_initialization_vector=
00010100, 
00010201,  
00010302,  
00010403,  
00010504,  
00010605,  
00010706,  
00010807,  
00010908, 
00010a09,  
00010b0a,  
00010c0b,
00000d0c,  
00000e0d,
00000f0e,
0000100f,
00001110,
00011211,
00001312,
00001413,
00001514,
00001615,
00001716,
00000000;

data.coe
memory_initialization_radix=16;
memory_initialization_vector=
00000002,  
00000001,  
000000b8,  
00000002, 
4b200000,
80000000,
0eafac43,
cb000000,
4b200000,
80000000,
01234563,
12000000,
00000090,
4b200000,
80000000,
0eafac43,
cb000000,
00000000,
00000090,
4b200000,
00000000,
00000000,
00000000,
00000000;

mask.coe
memory_initialization_radix=16;
memory_initialization_vector=
00000000, 
00000000,
00000000,
00000000,
00000000,  
00000000,
00000000,
00000000,
00000000,
00000000,
00000000,
00000000,
00000090,
FFFFFFFF,  
FFFFFFFF, 
FFFFFFFF,  
FFFFFFFF,
00000000,  
00000090,
FFFFFFFF,
00000000, 
00000000,  
00000000, 
00000000;

结果如下：
在这里插入图片描述

micro blaze+axi_can

在这里插入图片描述
搭建一个简单的软核。

打开sdk选择带中断的例程
在这里插入图片描述

int XCan_SelfTest(XCan *InstancePtr)
{u8 *FramePtr;u32 Result;u32 Index;Xil_AssertNonvoid(InstancePtr != NULL);Xil_AssertNonvoid(InstancePtr->IsReady == XIL_COMPONENT_IS_READY);/* Reset device first */XCan_Reset(InstancePtr);/** The device should enter Configuration Mode immediately after the* reset above is finished. Now check the mode and return error code if* it is not Configuration Mode.*/if (XCan_GetMode(InstancePtr) != XCAN_MODE_CONFIG) {return XST_FAILURE;}/** Setup Baud Rate Prescaler Register (BRPR) and Bit Timing Register* (BTR) such that CAN baud rate equals 40Kbps, given the CAN clock* equal to 24MHz.*/XCan_SetBaudRatePrescaler(InstancePtr, 29);XCan_SetBitTiming(InstancePtr, 3, 2, 15);/* Enter loopback mode  */XCan_EnterMode(InstancePtr, XCAN_MODE_LOOPBACK);while (XCan_GetMode(InstancePtr) != XCAN_MODE_LOOPBACK);/** Create a frame to send with known values so we can verify them* on receive.*/TxFrame[0] = XCan_CreateIdValue(TEST_MESSAGE_ID, 0, 0, 0, 0);TxFrame[1] = XCan_CreateDlcValue(TEST_CAN_DLC);FramePtr = (u8 *) (&TxFrame[2]);for (Index = 0; Index < 8; Index++) {*FramePtr++ = (u8) Index;}/* Send the frame. */Result = XCan_Send(InstancePtr, TxFrame);if (Result != XST_SUCCESS) {return XST_FAILURE;}/* Wait until the frame arrives RX FIFO via internal loop back */while (XCan_IsRxEmpty(InstancePtr) == TRUE);/* Receive the frame */Result = XCan_Recv(InstancePtr, RxFrame);if (Result != XST_SUCCESS) {return XST_FAILURE;}/* Compare received frame with sent frame */for (Index = 0; Index < XCAN_MAX_FRAME_SIZE_IN_WORDS; Index++) {if (RxFrame[Index] != TxFrame[Index]) {return XST_FAILURE;}}/* Reset device again before return to the caller */XCan_Reset(InstancePtr);return XST_SUCCESS;
}