feat(CAN): 实现多节点CAN总线通信与节点ID管理功能
- 添加CAN调试宏定义,支持条件编译调试信息输出 - 实现节点ID相关功能,包括构建CAN ID、消息过滤、获取/设置节点ID - 支持Flash存储节点ID,提供加载和保存功能 - 实现节点ID设置和查询命令处理 - 更新CANFD发送函数使用节点ID构建发送ID - 添加消息过滤逻辑,只处理目标节点的消息 - 重构DMA中断服务程序,优化数据传输处理 - 替换printf为调试宏,便于生产环境控制调试输出
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@@ -8,20 +8,21 @@ extern "C" {
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#include <cstdint>
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#include "gd32c10x_can.h"
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#include "config.h"
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// 定义一个联合体类型用于float和byte数组之间的转换
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// 定义一个联合体类型用于 float 和 byte 数组之间的转换
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typedef union {
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float f;
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u8 b[4];
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} float_union_t;
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// 添加辅助函数用于将u16类型数据打包到u8数组中
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// 添加辅助函数用于将 u16 类型数据打包到 u8 数组中
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static inline void pack_u16_to_bytes(u8 *buffer, u16 offset, u16 value) {
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buffer[offset] = (u8)(value & 0xFF);
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buffer[offset + 1] = (u8)((value >> 8) & 0xFF);
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}
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// 添加辅助函数用于将float类型数据打包到u8数组中
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// 添加辅助函数用于将 float 类型数据打包到 u8 数组中
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static inline void pack_float_to_bytes(u8 *buffer, u16 offset,
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float_union_t &float_union) {
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buffer[offset] = float_union.b[0];
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@@ -30,19 +31,19 @@ static inline void pack_float_to_bytes(u8 *buffer, u16 offset,
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buffer[offset + 3] = float_union.b[3];
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}
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// 添加辅助函数用于从u8数组中解包short类型数据
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// 添加辅助函数用于从 u8 数组中解包 short 类型数据
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static inline short unpack_bytes_to_short(u8 *buffer, u16 offset) {
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short value = (short)(buffer[offset] | (buffer[offset + 1] << 8));
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return value;
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}
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// 添加辅助函数用于从u8数组中解包u16类型数据
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// 添加辅助函数用于从 u8 数组中解包 u16 类型数据
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static inline u16 unpack_bytes_to_u16(u8 *buffer, u16 offset) {
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u16 value = (u16)(buffer[offset] | (buffer[offset + 1] << 8));
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return value;
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}
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// 添加辅助函数用于从u8数组中解包float类型数据
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// 添加辅助函数用于从 u8 数组中解包 float 类型数据
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static inline float_union_t unpack_bytes_to_float(u8 *buffer, u16 offset) {
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float_union_t float_union;
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float_union.b[0] = buffer[offset];
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@@ -52,32 +53,33 @@ static inline float_union_t unpack_bytes_to_float(u8 *buffer, u16 offset) {
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return float_union;
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}
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u8 can_gpio_init(void); // CAN引脚初始化
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void can_config(void); // CAN初始化
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void canfd_config(void); // CANFD初始化
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void can_dma_init(void); // CAN DMA初始化
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void CAN0_RX0_IRQHandler(void); // CAN接收中断处理函数
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void DMA0_Channel4_IRQHandler(void); // DMA通道4中断处理函数(CAN接收)
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void DMA0_Channel5_IRQHandler(void); // DMA通道5中断处理函数(CAN发送)
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u8 can_gpio_init(void); // CAN 引脚初始化
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void can_config(void); // CAN 初始化
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void canfd_config(void); // CANFD 初始化
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void can_dma_init(void); // CAN DMA 初始化
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void CAN0_RX0_IRQHandler(void); // CAN 接收中断处理函数
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void DMA0_Channel4_IRQHandler(void); // DMA 通道 4 中断处理函数 (CAN 接收)
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void DMA0_Channel5_IRQHandler(void); // DMA 通道 5 中断处理函数 (CAN 发送)
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void jumpToBOOT();
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void can_loopback_init(void);
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void can_loopback_test(void);
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/*!
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\brief CAN通信类
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\note 封装CAN发送和接收功能
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||||
\brief CAN 通信类
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\note 封装 CAN 发送和接收功能,支持多电机节点 ID 隔离
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*/
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class CAN_transmiter {
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private:
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static const uint8_t CAN_RX_BUFFER_SIZE = 8; // CAN接收缓冲区大小
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static const uint8_t CAN_RX_BUFFER_SIZE = 8; // CAN 接收缓冲区大小
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bool is_sleep = false; // 是否休眠
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u16 node_id; // 本节点 ID(0-254),使用 CAN ID 高 8 位存储 (在 init() 中初始化为 DEFAULT_NODE_ID)
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u8 Target_Control_Mode = 0; // 目标控制模式
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u8 controller_Mode = 0; // 当前模式
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short mcu_temp = 0; // MCU温度
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short mcu_temp = 0; // MCU 温度
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short motor_temp = 0; // 电机温度
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u16 Power_Voltage = 0; // 电源电压
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@@ -91,47 +93,58 @@ class CAN_transmiter {
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float_union_t target_velocity_union = {0}; // 目标速度
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float_union_t target_current_union = {0}; // 目标电流
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float_union_t u_current_union = {0}; // U相电流
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float_union_t w_current_union = {0}; // W相电流
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float_union_t v_current_union = {0}; // V相电流
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||||
float_union_t u_current_union = {0}; // U 相电流
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||||
float_union_t w_current_union = {0}; // W 相电流
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||||
float_union_t v_current_union = {0}; // V 相电流
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bool MotorStatus = 0; // 电机状态码
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u8 EEPROMStatus = 0; // EEPROM状态码
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u8 EEPROMStatus = 0; // EEPROM 状态码
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can_trasnmit_message_struct transmit_message; // 发送消息结构体
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u8 transmit_mailbox = CAN_NOMAILBOX; // 初始化为无mailbox状态
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u8 transmit_data[64]; // CANFD最大64字节
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u8 transmit_mailbox = CAN_NOMAILBOX; // 初始化为无 mailbox 状态
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u8 transmit_data[64]; // CANFD 最大 64 字节
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// CAN接收消息队列
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// CAN 接收消息队列
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can_receive_message_struct rx_message_buffer[CAN_RX_BUFFER_SIZE];
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volatile uint8_t rx_buffer_head = 0;
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volatile uint8_t rx_buffer_tail = 0;
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void update(); // 更新数据
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u8 CAN_Receive(); // CAN接收
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u8 CANFD_Receive(); // CANFD接收
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u8 CAN_Receive(); // CAN 接收
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u8 CANFD_Receive(); // CANFD 接收
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bool is_rx_buffer_full();
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bool is_rx_buffer_empty();
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bool dequeue_rx_message(can_receive_message_struct& message);
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public:
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// 节点 ID 相关辅助函数 (使用高 16 位存储节点 ID)
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u32 build_can_id(u32 base_id); // 根据节点 ID 构建 CAN ID,格式:[节点 ID(16 位)][基础 ID(16 位)]
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bool is_message_for_me(u32 received_id); // 判断消息是否发给本节点
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public:
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// 添加构造函数声明
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u8 init(void);
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can_receive_message_struct receive_message; // 接收消息结构体
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FlagStatus can0_send_flag; // CAN0发送标志
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FlagStatus can0_send_flag; // CAN0 发送标志
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float_union_t testfloat_union = {0}; // 测试用
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u16 test_u16 = 0;
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bool MagStatus = 0; // 磁状态码
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bool ThermalStatus = 0; // 热能状态码
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void communication_check(); // 通信检查
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u8 CAN_Sleep(); // CAN进入睡眠
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u8 CAN_Wakeup(); // CAN进入睡眠
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u8 CAN_AsyncSend(u32 ID, u8 length, u8 *data); // CAN异步发送(使用DMA)
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u8 CANFD_AsyncSend(u32 ID, u8 length, u8 *data); // CANFD异步发送(使用DMA)
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u8 CAN_all_Send(); // CAN发送
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u8 CANFD_all_Send(); // CANFD发送
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u8 CAN_Sleep(); // CAN 进入睡眠
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u8 CAN_Wakeup(); // CAN 唤醒
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u8 CAN_AsyncSend(u32 ID, u8 length, u8 *data); // CAN 异步发送 (使用 DMA)
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u8 CANFD_AsyncSend(u32 ID, u8 length, u8 *data); // CANFD 异步发送 (使用 DMA)
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u8 CAN_all_Send(); // CAN 发送
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u8 CANFD_all_Send(); // CANFD 发送
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// 节点 ID 管理接口
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u16 get_node_id(); // 获取当前节点 ID
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void set_node_id(u16 new_id); // 设置节点 ID
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u8 load_node_id_from_flash(); // 从 Flash 加载节点 ID
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u8 save_node_id_to_flash(u16 new_id); // 保存节点 ID 到 Flash
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// 中断处理函数需要访问的公共接口
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void enqueue_rx_message_from_isr(const can_receive_message_struct& message) {
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