工程师讲解 | T507实现SPI转CAN 全过程

原创 2022-01-18 10:48:00 T507 全志T507

作者|牛志超

来源 | 飞凌嵌入式

题图|飞凌嵌入式 FETT507-C核心板



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)。

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.dtsi

kernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/sun50iw9p1.dtsi

kernel/linux-4.9/arch/arm64/boot/dts/sunxi/sun50iw9p1-pinctrl.dtsi

kernel/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:


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:



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)



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。



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



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。



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_defconfig
make 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 interfaces  --->
        <*> 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 on
ifconfig 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:




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:



END


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