查看“5104 CM5IO UART-CAN”的源代码

== '''关键词''' ==
树莓派、CM5核心板、RPiOS、双RS485、双RS232、双CAN、40p-GPIO

== '''一、简介''' ==
CM5IO_UART-CAN

== '''二、硬件资源''' ==

== '''三、模块测试''' ==
本文档采用树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：

https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit

CM5IO_Mini扩展板上的40p-GPIO接口上可接一块双RS485双RS232双CAN扩展板（40p-GPIO），扩展出两个RS485接口+两个RS232接口+两个CAN接口，如下图所示：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_141.jpg

'''六个接口的示意图如下：'''

<html><img src="http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_65.jpg" width=400></html>

测试需要安装串口软件CuteCom，安装命令为：

<code>sudo apt install cutecom</code>

安装完毕后，点击桌面左上角的树莓派图标，在“System Tools”有CuteCom的快捷方式：

http://www.mcuzone.com/wiki/0012_MPUUART_MP4232/0012_MPUUART_MP4232_01.jpg

如果在使用过程中有权限不足的问题，请打开树莓派OS终端，输入：

<code>sudo cutecom</code>

来启动CuteCom。

=== 3.1 配置RS485和RS232 ===
系统运行后打开终端，运行下列命令：

<code>sudo nano /boot/firmware/config.txt</code>

在文件末尾加入下列语句：

<code>dtoverlay=uart0</code>

<code>dtoverlay=uart2</code>

<code>dtoverlay=uart3</code>

<code>dtoverlay=uart4</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_40.jpg

=== 3.2 测试双RS485 ===
'''测试ttyAMA0与PC之间的数据收发：'''

在PC端插上一个USB转485的转换器，与扩展板上的RS485接口（ttyAMA0，对应UART0）相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：

树莓派OS端/Windows端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_66.jpg

经过实测，波特率最高可达到2.06Mbps（以传输数据不发生乱码、缺失为准）。

'''测试ttyAMA2与PC之间的数据收发：'''

在PC端插上一个USB转485的转换器，与扩展板上的RS485接口（ttyAMA2，对应UART2）相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：

树莓派OS端/Windows端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_67.jpg

经过实测，波特率最高可达到2.06Mbps（以传输数据不发生乱码、缺失为准）。

'''测试ttyAMA0与ttyAMA2之间的数据收发：'''

扩展板上的两个RS485接口（ttyAMA0与ttyAMA2）相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：

ttyAMA0的树莓派OS端/ttyAMA1的树莓派OS端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_68.jpg

经过实测，波特率最高可达到1.87Mbps（以传输数据不发生乱码、缺失为准）。

=== 3.3 测试双RS232 ===
'''测试ttyAMA3与PC之间的数据收发：'''

在PC端插上一个USB转232的转换器，与扩展板上的RS232接口（ttyAMA3，对应UART3）相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：

树莓派OS端/Windows端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_69.jpg

经过实测，波特率最高可达到890kbps（以传输数据不发生乱码、缺失为准）。

'''测试ttyAMA4与PC之间的数据收发：'''

在PC端插上一个USB转232的转换器，与扩展板上的RS232接口（ttyAMA4，对应UART4）相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：

树莓派OS端/Windows端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_70.jpg

经过实测，波特率最高可达到890kbps（以传输数据不发生乱码、缺失为准）。

'''测试ttyAMA3与ttyAMA4之间的数据收发：'''

扩展板上的两个RS232接口（ttyAMA3与ttyAMA4）相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：

ttyAMA3的树莓派OS端/ttyAMA4的树莓派OS端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_71.jpg

经过实测，波特率最高可达到1.05Mbps（以传输数据不发生乱码、缺失为准）。

=== 3.4 测试双CAN ===
'''准备工作：'''

需要在config.txt中加入CAN接口的配置：

<code>dtparam=spi=on</code>

<code>dtoverlay=spi1-3cs</code>

<code>dtoverlay=mcp2515,spi1-0,oscillator=16000000,interrupt=25,speed=500000</code>

<code>dtoverlay=mcp2515,spi1-1,oscillator=16000000,interrupt=24,speed=500000</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_80.jpg

'''''注意：CAN是SPI接口，需要打开SPI；MCP2515是CAN控制器，oscillator为CAN晶振的频率，interrupt为MP2515的中断号，都要和硬件相对应。'''''

在图形界面中，依次选择如下图项目后，确保SPI已开启：

http://www.mcuzone.com/wiki/2006_CM4_UART_CAN/2006_CM4_UART_CAN_62.png

http://www.mcuzone.com/wiki/2006_CM4_UART_CAN/2006_CM4_UART_CAN_08.jpg

然后重新启动树莓派系统。

在终端中输入<code>dmesg | grep spi</code>，查看 SPI 的信息，红框中的信息显示can0和can1识别成功：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_73.jpg

SPI成功识别后，输入以下命令开启CAN：

<code>sudo ip link set can0 up type can bitrate 500000</code>

<code>sudo ip link set can1 up type can bitrate 500000</code>

<code>sudo ifconfig can0 txqueuelen 65536</code>

<code>sudo ifconfig can1 txqueuelen 65536</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_74.jpg

设置完成后输入<code>ifconfig -a</code>，查看CAN连接，可看到can0和can1：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_75.jpg

安装CAN软件：

<code>sudo apt-get install can-utils</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/2006_CM4_UART_CAN/2006_CM4_UART_CAN_36.jpg

安装完毕后，连接好与PC之间的CAN收发器，如果树莓派OS重启过，需要再运行一次：

<code>sudo ip link set can0 up type can bitrate 500000</code>

<code>sudo ip link set can1 up type can bitrate 500000</code>

'''测试can0接口：'''

运行下列命令，将树莓派OS端置于接收状态：

<code>candump can0</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/2006_CM4_UART_CAN/2006_CM4_UART_CAN_41.jpg

打开PC端的CAN测试软件，设置好波特率（这里波特率设置为1000kbps）等参数，向树莓派OS端发送数据，结果如下：

发送端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_76.jpg

接收端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_77.jpg

如果需要树莓派OS端发送数据，则运行下列命令（#后面的是要发送的数据）：

<code>cansend can0 000#11223344</code>

运行几次就发送几次。

发送端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_78.jpg

接收端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_79.jpg

'''测试can1接口：'''

运行下列命令，将树莓派OS端置于接收状态：

<code>candump can1</code>

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_81.jpg

打开PC端的CAN测试软件，设置好波特率（这里波特率设置为1000kbps）等参数，向树莓派OS端发送数据，结果如下：

发送端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_82.jpg

接收端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_83.jpg

如果需要树莓派OS端发送数据，则运行下列命令（#后面的是要发送的数据）：

<code>cansend can1 000#11223344</code>

运行几次就发送几次。

发送端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_84.jpg

接收端：

http://www.mcuzone.com/wiki/5005_CM5IO_Mini/5005_CM5IO_Mini_85.jpg

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