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TEL5025 Laboratoire : Protocole CAN Guy Bégin, Département d’informatique, UQAM

TEL5025 Laboratoire : Protocole CAN Guy Bégin, Département d’informatique, UQAM Automne 2020 Table des matières Objectifs 2 Notions théoriques 2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Partie 1 : CAN Stellaris 2 Manipulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Équipements utilisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Logiciels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Procédure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Premiers pas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 APIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Premier réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Validation du fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Logiciels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Partie 2 : CAN Cypress 15 Détails de la plaquette CY8CKIT-026 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Connecteur bus CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Connexion sur le bus CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Terminaison du bus CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Alimentation pour le bouclier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Installation et conﬁguration matérielle pour la communication . . . . . . . . . . 19 Logiciels requis pour Cypress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Description du projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Partie 3 : réseau avec dispositifs CAN de fabricants diﬀérents 23 1 Équipements utilisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Logiciels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Interconnexions Stellaris-Cypress sur le bus CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Terminaison du bus CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Installation et conﬁguration matérielle pour la communication . . . . . . . . . . 25 Logiciels requis pour Cypress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Description du projet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Validation du fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Objectifs Au terme de ce laboratoire, vous serez familier avec les principales caractéristiques du protocole CAN utilisé comme réseau pour senseurs dans un système embarqué. Vous aurez pu expérimenter la mise en œuvre d’un réseau CAN, vériﬁer le fonctionnement du bus et les mécanismes d’accès multiple et de priorité. Notions théoriques Motivation Le contrôleur CAN est un gestionnaire de protocole associé à un système de stockage et de gestion de messages. Le gestionnaire de protocole CAN fournit les fonctionnalités permettant de recevoir et d’émettre des messages sur un bus. Les messages sont émis après que les registres appropriés aient été chargés avec les valeurs adéquates. La vériﬁcation des états et la gestion des erreurs se font à travers des registres spéciﬁques. Chaque message détecté sur le bus CAN par un dispositif (nœud du réseau) est contrôlé par rapport à d’éventuelles erreurs, puis comparé aux diﬀérents ﬁltres aﬁn de déterminer s’il doit être reçu et stocké par ce nœud dans ses registres de réception. Partie 1 : CAN Stellaris Manipulations Le protocole CAN doit être utilisé pour établir un réseau constitué d’éléments senseurs. À partir des informations sur le module LM3S8962 (accessible via Moodle), vous devez concevoir 2 un réseau CAN comportant un module contrôleur et deux modules senseurs. Le contrôleur communiquera avec l’utilisateur via un terminal PC relié par l’intermédiaire d’un port série. Votre réseau CAN vous permettra d’expérimenter avec les mécanismes de priorité et d’apprécier les eﬀets des erreurs sur le réseau. Dans un premier temps, vous pourrez vous initier aux matériels, outils et avec l’interface CAN des plaquettes Stellaris. La deuxième section est conçue pour vous faire explorer les APIs fournies avec le matériel pour la programmation d’un réseau CAN. Un exemple d’utilisation du bus CAN est décrit, suivi d’une courte manipulation. La troisième section vous dirigera vers les requis d’un réseau CAN ayant une interface avec un terminal de commande. L’exercice sera suivi de la vériﬁcation des caractéristiques du réseau CAN. Équipements utilisés Ensemble A — 1 plaquette LM3S8962 utilisé comme contrôleur — 2 plaquettes CAN device LM3S2110 — 1 câble plat 10 ﬁls à quatre connecteurs CAN — 1 câble plat 20 ﬁls JTAG — 2 câbles USB mini — 1 plaquette MCP2515 CAN Bus Monitor Demo Board (espion) Le module CAN de Stellaris oﬀre les caractéristiques suivantes : — Protocole CAN version 2.0 A ou B — Flux de donnée jusqu’à 1 Mbps — Messages avec un masque d’identiﬁcation individuelle — Interruption masquable — Détection d’erreurs Logiciels — Environnement de développement IAR Embedded Workbench ou IAR free trial https: //www.iar.com/iar-embedded-workbench/#!?architecture=Arm — Émulateur de terminal (Tera Term ou autre) sur PC 3 IAR Embedded Workbench est l’environnement de développement (IDE) qui sera utilisé pour compiler, déboguer et charger les programmes. Il est disponible sur les ordinateurs du laboratoire. Procédure Premiers pas Cette partie est un introduction aux matériels, outils et à l’interface CAN des plaquettes Stellaris. 1. Premièrement, copier le répertoire StellaWare dans votre environnement de travail. 2. Lancer IAR Embedded Workbench. 3. Ouvrir votre environnement de travail uploads/Ingenierie_Lourd/ lab-protocole-can-tel5025-aut20.pdf