esp32移植canopen协议栈(四)

本文详细介绍了CANopen协议栈CanFestival在ESP32平台上的移植过程。

没毕业的小垃圾

224人浏览 · 2025-06-18 11:06:50

没毕业的小垃圾 · 2025-06-18 11:06:50 发布

文章目录

前言
一、建立源码canopen目录
二、canfestival源码下载
三、canfestival移植
四、canfestival适配
五、验证
六、总结

前言

本文续接上一篇文章，上一个工程中我们已经实现了定时器，本文我们正式开始移植canfestival （canopen协议栈的一种），这个网上的介绍很多，感兴趣的可以搜一下，本文着重介绍其移植过程。

一、建立源码canopen目录

在移植之前先看下我们之前工程的目录结构。
在这里插入图片描述
现在我们在components下建立canopen目录，在canopen目录下在依次建立inc, src,objdict分别存放canopen协议栈的头文件，源文件，和我们自己的对象字典，如下图所示。

现在inc,src,objdict是三个空目录，下一步我们去下载canfestival源码填充这3个目录吧。

二、canfestival源码下载

直接下最新的，下载链接canfestival
打开界面如下
在这里插入图片描述
我们点击这个zip，可以下载源码的zip包。

在这里插入图片描述
在文件夹中打开

右键点击空白处，然后从终端中打开

使用unzip canfestival-de1fc3261f21.zip命令解开zip包

在这里插入图片描述
进入解压后的目录，内容如下

三、canfestival移植

我们进入到include目录下，发现一些头文件如下
在这里插入图片描述
我们需要拷贝该目录下所有的.h到我们工程目录下的inc目录下，我这里是一起拷贝的，当然你也可以一个个的拷贝。

拷贝后的工程目录canopen的inc下应如下所示

然后我们进入到none文件夹下，把这3个头文件也拷贝到工程目录canopen中的inc下
在这里插入图片描述

拷贝后的工程目录canopen，inc应如图所示

接下来我们需要回到上一级，把AVR目录下的config.h，拷贝到工程目录canopen目录下的inc下(只拷贝这个哦，其他的不要拷贝)

拷贝后的工程目录应如下所示
在这里插入图片描述
接下来我们去拷贝源码文件，回到canfestival源码根目录，下面有个src文件夹，我们进入到src文件夹下拷贝所有的.c文件到项目目录下的canopen目录下src下。（我这里是全部拷贝，你也可以一个个的拷贝）
在这里插入图片描述

拷贝后的工程目录应如下所示
在这里插入图片描述
至此我们得源码文件移植完毕，下面我们要对源码和我们得esp32平台进行适配，也就是要修改一些源文件。

四、canfestival适配

我们在工程目录下新建canopen.hpp的cpp文件，如下图所示
在这里插入图片描述
我们在main中包含canopen.hpp，假装编译一下，看下报错。果不其然，它报了找不到canopen.hpp

我们在main目录下的CMakeLists.txt中加入canopen.hpp的路径

果然就编译通过了

接下来我们需要让canopen协议栈在esp32上跑起来，计划是canopen协议栈的初始化在Canopen的构造函数中执行。
我们还未对canopen协议栈源码文件做任何修改，过程中肯定有很多报错，但是没有关系，遇到一个报错我们改一个就好啦，遇一对，改一双！！！嘻嘻。

首先我们现在canopen.hpp中包含canfestival.h假装编译，看它能咋滴。
在这里插入图片描述
果然，它找不到canfestival.h

我们在canopen目录下新建CMakeLists.txt文件，然后在其中写如下内容，再次编译

idf_component_register(SRCS "canopen.hpp" 
                    INCLUDE_DIRS "" "./inc"
)

编译时一定要先点垃圾桶，再点编译
在这里插入图片描述
现在发现报错不一样啦，现在报错是在config.h中，我们打开config.h看下，找不到这些，我们从AVR目录下拷贝的config.h它还以为我们是iar呢，全都注释掉，再次编译

编译通过了

接下来我们写Canopen类的构造函数，也就是要初始化canfestival协议栈。我们是主站（也有叫主机的说法），我们需要指定主站的id(node id)，指定主站使用的对象字典，指定主站can总线的传输速率。所以我们Canopen的构造函数要有3个参数，一个是node_id，一个是字典，还有can接口的速率，这个我们用默认参数来代替（默认是500Kbps）。还需要维护一个can接口的指针，一个定时器来做canopen的心跳
我们来写构造函数
在这里插入图片描述

#pragma once 

#include "canfestival.h"
#include "can.hpp"


class Canopen {
private:
    uint8_t _nodeId;
    CO_Data *_dict;
    Can0 *_canHander;
public:
    Canopen(uint8_t id, CO_Data *dict, int kbps = 500) : _nodeId(id), _dict(dict) , _canHander(new Can0(kbps)){
        _dict->canHandle = _canHander; /* 设置can接口指针 */
        /* canfestival 初始化流程, 设置nodeid, 设置初始化状态 --> 设置预操作状态(可省略) --> 设置操作状态 */
        setNodeId(_dict, _nodeId);
        setState(dict, Initialisation);
        setState(dict, Operational);

    }

    ~Canopen() {
        if (_canHander) {
            delete _canHander;
        }
    }
};

此时编译是通过的
在这里插入图片描述
是因为我们没有调用，我们在app_main中调用下，看看有啥报错

我们先用空指针代替字典，解决编译问题。

果然提示链接报错，明显是源码没有参与编译导致，我们把源码编译进来，修改canopen目录下的CMakeLists.txt
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

先点垃圾桶在编译，发现报如下错误
在这里插入图片描述
这是因为c++的编译器比较严格，我们把这些警告，错误给去掉修改全局的CMakeLists.txt，如下图所示

再次编译，看编译器咋说

它说我们没有getElapsedTime,setTimer,canSend这3个函数。
我们在canfestival.h中找到canSend函数的原型。直接实现
在这里插入图片描述
这里说Message类型的消息不能转换成我们CanMessage类型的消息。我们需要告诉CanMessage如何转换。

然后编译，报错

注释掉，然后编译，报错，说不能使用extern “C” 来实现canSend

修改canfestival.h如下图所示，加入c++编译检测
在这里插入图片描述

然后编译，报错，说没有getElapsedTime,setTimer

我们打开timers.h找到这两个函数的声明
在这里插入图片描述
抄过来直接实现，先随便写个糊弄编译器。

编译通过。但我们不能使用假的，我们要用定时器来实现canopen的调度。用智能指针管理timer的生命周期，不用管内存泄漏问题。

必须在周期到了后调用TimeDispatch函数，这个是canfestival的时间管理接口。我们定时器是10us进一次，这个TIMEVAL_MAX是周期
我们打开timerscfg.h,修改timeCount与us，ms的转换和周期。
在这里插入图片描述
把setTimer函数改成如下接口

然后我们心跳处理好了，我们处理can的接受帧

接受到一帧can数据把这个数据转交给canDispatch这个接口处理。
这里编辑器提示，不存在用户定义的从 “CanMessage” 到 “Message” 的适当转换C/C++(312)
ESP-IDF Hint: esp_mac.h header file is not included by esp_system.h anymore. It shall then be manually included with #include “esp_mac.h”

std::optional rx
我们要写一个转换函数，如下图
在这里插入图片描述
我们开启canopen协议栈的打印

至此移植工作结束

五、验证

我们使用canfestival的字典编辑工具（这个环境搭建还挺复杂，可以在网上看下怎么搭建）来生成一个简单的字典，试下心跳功能是否OK
在这里插入图片描述
点击文件

点击新建

点击确认

这里写1000ms发送一次心跳（1000会自动变成0x3E8,不用管），我们按ctrl + s保存，然后点击文件，点击建立词典

选择目录后，会在目录下生成test.c,test.h，把这两个文件赋值到，项目目录下的canopen下的objdict目录下。
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把这两个文件包含进来
在main目录下的CMakeLists.txt中加入

编译，烧录到开发板，进行观察

心跳ok