NXPのMCXマイコンとSDKを使ってCANのループバックを動かしてみた (日本語ブログ)

[Keita_Nagashima]

FRDM-MCXN947のボードを用いて、CANの動作確認を行っていきます。

今回はインターナル・ループバック・テスト (MCX N947からデータを送信して、その送信したデータをFRDMボードの外部ピンには出さず、デバイス内部でループバックして受信する) を行うため、FRDMボード１台あれば大丈夫です。

CANバス・プロトコルの基礎を知りたい方は、以下の記事をご参照ください。

・記事：CANバス/プロトコルの概要と特長 (日本語ブログ)

目次

• 準備するもの
• 手順
  • １．CAN ループバック・テスト用のサンプル・アプリケーションをインポート
  • ２．プロジェクト「flexcan_loopback_cm33_core0」の内容を確認
  • ３．プロジェクトのビルド
  • ４．ターゲットボードへの書き込みと動作確認
  • ５．送信データを変えて送受信を試してみる
• まとめ

準備するもの

ハードウェア

・FRDM-MCXN947 (USBケーブル付属)

ソフトウェア

・FRDM-MCXN947用のSDK

　＊MCX N947向けのSDK(ver. 25.09.00)をVSCodeにインストールした前提で説明していきます。

　　開発環境(MCUXpresso for VSC)の準備、SDKのインストール方法は、以下の記事をご参考ください。

　　記事：MCUXpresso for VSCとSDKのインストール (日本語ブログ)

手順

１．CAN ループバック・テスト用のサンプル・アプリケーションをインポート

「File」メニューから「New Window」をクリックして、新しいワークスペースを作成

（前に別の作業を行っていたワークスペースだと、残っていた設定などで変な挙動をすることがあるため、新しいワークスペースで作業するのがオススメです）

サイドバーに表示される”PROJECTS"もしくは"QUICKSTART PANEL"内の「Import Example from Repository」をクリックし、下図の項目を選択/入力してください。

　・Repository: に「インストールしたSDK」を選択
　・Board: 「FRDM-MCXN947」を選択
　・Template: 「driver_examples/flexcan/flexcan_loopback_cm33_core0」 を選択
　・Name:　任意の名前
　・Location: 任意のフォルダを指定 ＊フォルダ名にスペースを含めないこと
　・Toolchain: 任意のToolchainを選択 (今回はDefaultのArm GNU Toolchainを選択)

選択/入力が終わったら、「Import」をクリックします。

注：Templeteを選択する際に、2種類のLoopbackデモが表示されます。
　１．flexcan_loopback_cm33_core0
　２．flexcan_loopback_transfer_cm33_core0

違いは下表の通りです。今回は先ず動かしてみようと思うので、簡単で分かりやすい「flexcan_loopback_cm33_core0」を選択しました。

項目	flexcan_loopback_cm33_core0	flexcan_loopback_transfer_cm33_core0
ループバック	あり（内部）	あり（内部）
API 方式	ポーリング	割り込み・非同期
コールバック	なし	あり
使用用途	基本動作確認	実運用に近いアプリ実装
難易度	易しい	中級
メッセージ処理	送受信をその場で処理	ハンドルを使いイベント駆動

注：MCUXpresso for VSCのバージョンに依っては、TemplateとNameの間に「App type」が表示される場合がありますが、こちらは何を選択いただいてもかまいません。

２．プロジェクト「flexcan_loopback_cm33_core0」の内容を確認

以下のようにPROJECTSに「frdmmcxn947_flexcan_loopback_cm33_core0」がインポートされました。

Project Files --> readme.mdを見てみると、このデモの概要と、対応しているボード一覧を確認できます。

[デモ概要を日本語訳]

flexcan_loopback_functional サンプルは、CAN バス設計のデバッグを行うために、ループバックテストモードの使用方法を示しています。
このサンプルを実行するには、1 枚のボードのみが必要です。本サンプルでは、同一の ID を持つ 2 つの FlexCAN メッセージバッファを設定し、一方を受信（Rx）用、もう一方を送信（Tx）用として構成します。
その後、内部ループバック接続を介して、送信メッセージバッファから受信メッセージバッファへ CAN メッセージを送信し、受信したメッセージのペイロードをターミナルに表示します。

[デモ・イメージ]

FlexCANコントローラ内部のループバックを用いるため、外部ピンに信号は出力されません。

３．プロジェクトのビルド

先程インポートしたプロジェクトを右クリックして、「Build Project」を選択。

数秒でビルドが完了します。

 

４．ターゲットボードへの書き込みと動作確認

PCとFRDM-MCXN947をUSBケーブルで接続します。
(FRDMボードのUSBポートを左にした際に上側が書き込み＆デバッグ用ポートとなります。)

 

接続が完了したら、プロジェクトの右側に表示されている緑色の「▷」マークをクリック
ビルドとターゲットへの書き込みを実施します。

書き込み後、以下のように表示されます。

デフォルトで95行目にBreak Pointが貼られているので、プログラムがmain()の最初で止まっている状態です。

ここで「SERIAL MONITOR」のタブをクリックし、Portを「MCU-Link Vcom Port」を選択します。

注：Port名は使用するホストOSにより異なります。ここではWindows 11のOSを使用しています。

「▷Start Monitoring」をクリックすると、シリアル・モニターが開始されます。

そして、Break Pointで止まっているプログラムを動作させるため、画面上部に表示されている一番左の「▷」(Continue)ボタンをクリックします。（このアイコン上で、ステップ実行などのデバッグも可能です。）

すると、送受信を確認できました！！

送信バッファと受信バッファで同じ値が読み取れています。

５．送信データを変えて送受信を試してみる

今度は実際に送るデータを変えてテストしてみます。以下のように適当に送信データを変えてファイルを保存します。

対象コード: flexcan_loopback.c

(変更前)

(変更後)

再度ビルドして書き込み、実行してみると、ちゃんと送信＆受信データが変わっていました！

まとめ

今回は環境に慣れるためにも先ずはCANを動かしてみました。しかしながら、他のデバイスとCAN通信が本当にできるのか？実際にどのようなフレームが送られているのか？気になると思います。こちらは以下の記事をご参照ください。

　CAN通信を行うと共に、CANFDフレームを取得し解説。＊テストにはFRDMボード２台必要。

• 　NXPのMCXマイコンを使ったCAN通信の基本：2台接続での実機テスト (日本語ブログ)

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