RTX5/FreeRTOS全家桶源码工程综合实战模板集成CANopen组件（2024-10-30）

【前言】

之前的视频教程分享了两期CANopen的专题，配套的例子都是基于裸机的，为了方便大家在OS下使用，本期视频带OS下的支持。

CANopen协议栈专题，实战方式系统了解NMT，PDO，SDO，时间戳，同步报文，紧急报文等（2023-10-17）
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=121438

CANopen协议栈专题，CANopen主从机组网实战，CAN词典工具使用方法以及吃透PDO玩法（2023-11-01）
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=121619

【视频】

https://www.bilibili.com/video/BV1zHSaYQEYx/

【简介】

1、针对RTX5/FreeRTOS源码全家桶模板，已经更新了4期视频，这是第5期，来一期添加CANopen组件的视频教程。

第1期：RTX5全家桶源码综合模板发布，含FreeRTOS内核版本，将其打造成直接面向实际项目应用的综合框架
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=124516

第2期：RTX5源码全家桶集成emWin6.40,  Modbus主从，含FreeRTOS版, 探讨一种移植第3方组件通用方法以及使用注意事项
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=125509

第3期：手把手AppWizard轻松制作一个emWin滑动主界面控制框架，任意跳转控制（2024-09-06）
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=125613

第4期：【授人以渔】CMSIS-RTOS V2封装层专题视频，一期视频将常用配置和用法梳理清楚，适用于RTX5和FreeRTOS（2024-09-28）
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=125907

2、CANopen常用的NMT，PDO，SDO，时间戳，同步报文，紧急报文都支持

3、移植CANopenNode协议栈到RTOS两个关键地方的处理

（1）开关中断的处理，裸机版的移植在开关中断的处理地方非常"暴力"，直接就是大范围的全局开关中断处理，非常不合理

 

/* (un)lock critical section in CO_CANsend() */
#define CO_LOCK_CAN_SEND(CAN_MODULE)                                                                                   \
    do {                                                                                                               \
        (CAN_MODULE)->primask_send = __get_PRIMASK();                                                                  \
        __disable_irq();                                                                                               \
    } while (0)
#define CO_UNLOCK_CAN_SEND(CAN_MODULE) __set_PRIMASK((CAN_MODULE)->primask_send)
 
/* (un)lock critical section in CO_errorReport() or CO_errorReset() */
#define CO_LOCK_EMCY(CAN_MODULE)                                                                                       \
    do {                                                                                                               \
        (CAN_MODULE)->primask_emcy = __get_PRIMASK();                                                                  \
        __disable_irq();                                                                                               \
    } while (0)
#define CO_UNLOCK_EMCY(CAN_MODULE) __set_PRIMASK((CAN_MODULE)->primask_emcy)
 
/* (un)lock critical section when accessing Object Dictionary */
#define CO_LOCK_OD(CAN_MODULE)                                                                                         \
    do {                                                                                                               \
        (CAN_MODULE)->primask_od = __get_PRIMASK();                                                                    \
        __disable_irq();                                                                                               \
    } while (0)
#define CO_UNLOCK_OD(CAN_MODULE) __set_PRIMASK((CAN_MODULE)->primask_od)

 

canopen_app_interrupt(void) {
    CO_LOCK_OD(CO->CANmodule);
    if (!CO->nodeIdUnconfigured && CO->CANmodule->CANnormal) {
        bool_t syncWas = false;
        /* get time difference since last function call */
        uint32_t timeDifference_us = 1000; // 1ms second
 
#if (CO_CONFIG_SYNC) & CO_CONFIG_SYNC_ENABLE
        syncWas = CO_process_SYNC(CO, timeDifference_us, NULL);
#endif
#if (CO_CONFIG_PDO) & CO_CONFIG_RPDO_ENABLE
        CO_process_RPDO(CO, syncWas, timeDifference_us, NULL);
#endif
#if (CO_CONFIG_PDO) & CO_CONFIG_TPDO_ENABLE
        CO_process_TPDO(CO, syncWas, timeDifference_us, NULL);
#endif
 
        /* Further I/O or nonblocking application code may go here. */
    }
    CO_UNLOCK_OD(CO->CANmodule);
}

现在修改为采用仅开关CAN中断，且支持嵌套调用

/* (un)lock critical section in CO_CANsend() */
#define CO_LOCK_CAN_SEND(CAN_MODULE)                                                                   \
    do {                                                                                               \
                HAL_NVIC_DisableIRQ(FDCAN1_IT0_IRQn);                                                               \
        (CAN_MODULE)->CriticalNesting++;                                                               \
    } while(0)
#define CO_UNLOCK_CAN_SEND(CAN_MODULE)                                                                 \
    do {                                                                                               \
                (CAN_MODULE)->CriticalNesting--;                                                                \
                if((CAN_MODULE)->CriticalNesting == 0)                                                         \
                {                                                                                              \
                  HAL_NVIC_EnableIRQ(FDCAN1_IT0_IRQn);                                                               \
                }                                                                                              \
    } while(0)        
 
/* (un)lock critical section in CO_errorReport() or CO_errorReset() */
#define CO_LOCK_EMCY(CAN_MODULE)                                                                       \
    do {                                                                                               \
                HAL_NVIC_DisableIRQ(FDCAN1_IT0_IRQn);                                                               \
        (CAN_MODULE)->CriticalNesting++;                                                               \
    } while(0)
#define CO_UNLOCK_EMCY(CAN_MODULE)                                                                     \
            do {                                                                                           \
                (CAN_MODULE)->CriticalNesting--;                                                               \
                if((CAN_MODULE)->CriticalNesting == 0)                                                         \
                {                                                                                              \
                  HAL_NVIC_EnableIRQ(FDCAN1_IT0_IRQn);                                                               \
                }                                                                                              \
    } while(0)        
 
/* (un)lock critical section when accessing Object Dictionary */
#define CO_LOCK_OD(CAN_MODULE)                                                                         \
    do {                                                                                               \
                HAL_NVIC_DisableIRQ(FDCAN1_IT0_IRQn);                                                               \
        (CAN_MODULE)->CriticalNesting++;                                                               \
    } while (0)
#define CO_UNLOCK_OD(CAN_MODULE)                                                                       \
         do {                                                                                              \
                (CAN_MODULE)->CriticalNesting--;                                                                \
                if((CAN_MODULE)->CriticalNesting == 0)                                                         \
                {                                                                                              \
                  HAL_NVIC_EnableIRQ(FDCAN1_IT0_IRQn);                                                               \
                }                                                                                              \
    } while(0)
 
#endif

（2）函数canopen_app_process和canopen_app_interrupt的调用处理，我们这里直接将其放在1ms执行一次的任务里面：

 

/*
*********************************************************************************************************
*        函 数 名: AppTaskCANopen
*        功能说明: CANopen处理任务。
*        形    参: 无
*        返 回 值: 无
*   优 先 级: osPriorityNormal6  
*********************************************************************************************************
*/
extern void DemoCANFD(void);
void AppTaskCANopen(void *argument)
{
        const uint16_t usFrequency = 1; /* 延迟周期 */
        uint32_t tick;
         
        DemoCANFD();
 
        /* 获取当前时间 */
        tick = osKernelGetTickCount(); 
         
    while(1)
    {
                /* CAN处理 */
                canopen_app_process(); 
                canopen_app_interrupt();
                 
                /* 相对延迟 */
                tick += usFrequency;                          
                osDelayUntil(tick);
    }
}

工程目录

1、集成了CMSIS6.10，CMSIS-Driver，CMSIS-DSP，CMSIS-Viwer，CMSIS-Compiler，CMSIS-RTOS V2，CMSIS-FreeRTOS，CMSIS-RTX，CMSIS-MbedTLS等，全部采用的当前最新版。
2、网络协议栈，单网络协议栈同时管理DM9000和DM9162双网口。
3、文件系统，同时管理外挂U盘，NAND Flash和SD卡。
4、USB协议栈，RL-USB同时外挂USB FS和USB HS两个USB外设，USB FS接口用于外接电脑，实现SD卡和NAND模拟U盘，USB HS用于外挂U盘设备。
5、加密算法库使用的CMSIS-mbedTLS。
6、BSP外设驱动，部分是采用的CMSIS-Driver，其他都采用我们自己设计的。
7、Modbus  RTU主从。
8、emWin6.46。
9、CANopen。

注意事项

使用的CANFD1，注意V7开发板上的跳线帽设置。另外就是如果使用了CANFD1引脚后，不能再使用MicroUSB的Device端口了

参考资料

1、案例下载，本次功能升级将emWin升级到最新的6.46版本。

FreeRTOS All In One(2024-10-30 V3.0).7z (30.53MB)

RTX5 All In One(2024-10-30 V3.0).7z (29.38MB)

2、RTX5全家桶源码综合模板发布V2.0，含FreeRTOS内核版本，将其打造成直接面向实际项目应用的综合框架（2024-08-30）

https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=124516

3、H7-TOOL的CAN/CANFD助手CANopen协议解析操作说明V1.1，持续更新（2023-12-04）

https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=120863