ESP32(5) 打通CAN Bus
這篇紀錄一般SDK會怎麼玩，原汁原味呈現一段ESP32-C3的白痴DEBUG過程
[硬體設定]
開發板作者給的硬體資料完全可以信嗎？我不確定。這顆IC只有32pins，還算可以每根review的狀態。閱讀線路圖，datasheet，自己整理一份。整理完會對IC和SDK更有信心
- TYPE-C是開發板最佳定位點，標在Spreadsheet上面的位置標好
- 不要碰的PIN標紅色
USB+/ USB-是JTAG debugger，DONT TOUCH，碰了USB會斷線
GPIO9/ GPIO9是BOOT/LOG，別碰，具體定義能看Datasheet
CHIP_EN是RESET pin，除非要從外部Reset ESP32-C，不然沒必要碰
PWB是電源元件LDO的EN pin，切斷壓低耗電到1uA，現在不用碰 - IC上有限制的pin特別標示出來，可以選，先不碰這些pin
ADC一般只放在特定pin
FSPI（Fast SPI）系列，好像只有特別針腳才能用，我也不確定；先標出來 - 最後的結果好像也沒特別精美，起碼我是有fu了
CAN Bus就是汽車內的網路，我有寫過一些文章，撈"汽車電子"。我本來預計2小時要打通ESP32-C3的CAN bus，最後用了10個小時，桌子也變下面那樣。整個錯誤也很白癡：人家driver要你先呼叫twai_start()才可以用啊！！！
記錄一下10個鐘頭做了些什麼
- 研究針腳定義，先整理試算表，找出不能用的PIN。ESP32-C3的GPIO MUX可以導向CAN的TX/RX pin到任意GPIO PIN，我不要碰紅色PIN就好。這種MUX和繞線都會佔一定面積，到了40nm，把任意功能導到任意pin真的還好；先進製程萬歲！
- 把開發板請上麵包版，放上CAN收發晶片，加上OBD2接頭。我手邊本來就有樹莓派組好的CAN bus網路，現在網路上有封包了，就等ESP32-C3收下
- 閱讀SDK API文件，看起來很簡單，內容和我預期的CAN Bus差不多。文件後面似乎也有範例程式，好像也滿簡單的，開工吧。寫完以後果然不會動，難道是pin選錯嗎？換了一堆pin還是不會動
- CAN收發晶片MCP2551壞掉嗎？出動scope檢查信號，一切正常。不過這顆CAN收發晶片是5v，ESP32-C3是3.3v，難道電壓太高燒壞IC嗎？我手邊有TJA1042/3，可以額外輸入IO電壓位準，這樣就能降到3.3v。要Hack這片小板子有點懶... 記錄一下，以後可能用得到：左下角的pin#5是IO voltage拉3.3v，右下角是Standby pin，連到GND讓收發晶片保持啟動。施工完以後，還是不會動
- 是不是ESP32-C3已經被5v打壞？我也沒多的了，再去買個5片備用。ESP32被我嫌棄整組太大坨，拿來實驗吧。在PlatformIO換板子意想不到簡單，改個設定檔即可，而且ESP32/ESP32-C3的API介面長得一樣，重新編譯程式就燒進去了。嗯，還是不會動；我也換了一堆pin，這樣應該不是3.3v的問題了
- 他有個TWAI clock out的功能，能輸出內部的clock出來。用這個應該能檢查模組有沒有運作。結果什麼輸出都沒有！
- 手伸進他的SDK看看，是不是CAN bus timing錯誤？照著連結計算機弄了一組放上去跑，也不會動
- 假如RX不會動，純粹打TX會活嗎？不會
- 找一下SDK的Sample Code，裡面有啟動RTOS的tasks/ Semaphore/ Queue，我呼叫的方法看起來沒錯啊！沒有發現異狀
- 仔細再看一次文件，並且把標頭檔（header file）twai.h再看一次，也才300行而已，把所有公開介面再看一次，怎麼有個"twai_start()"。呼叫下去，就會動了！
- 開始一步一步回去測試
TX/RX都正常
CAN bus timing預設的，或是我塞給他的都會動
CLK 確實有作用，能在示波器看到clock
GPIO pin確實可以亂用，沒有問題
5v的收發器元件，直接連ESP32-C3可以動（另外一顆沒改） - 我讓樹莓派送出任意封包（cangen），ESP32收到後，把CAN-ID加1再原封不動送回網路。最後在樹莓派印出所有包封（candump）。下圖ID收到43A打回43B！看到這張圖，10個小時值了！
[結論]
SHIT，文件要讀完再動手。不過這樣就下來，我對開發板的信心上升了
ESP32-C + J-Link除錯，這套工具的USB跑在High-Speed（480Mbits/s），用起來比ESP32-C3的Full-Speed（12Mbits/s）流暢很多
[ESP32-SDK寫起來的感覺]
古早時代玩8051，以前玩ARM7/9，我都看datasheet暫存器定義寫軟體，來回在文件和code掙扎，一點一滴搞定硬體。這麼古風的開發方式，可能只在IC設計公司還有，畢竟世上最懂硬體的人，讓他們寫driver很合理吧（苦笑）
開發STM32已經有包裝好的SDK，不用刻Driver了。寫STM32看得到main()進入點，一進來看得到底層的初始化，作業系統初始化。user code進入點還是很明確，從哪裡加料都很明確。意法半導體提供CubeIDE用GUI設定SDK訂製選項，使用起來很方便
ESP32的SDK就連main()都沒看到了，直接呼叫app_main()開始進入用戶的軟體，切割的感覺更明確。他們的文件做得很不錯，好好讀文件，掌握起來還滿明快的。ESP32的SDK大概從Linux Kernel挖了menuconfig出來做為配置手段，想改設定也算好用
像我這樣等IC都出來兩年才入坑，理論上比較不會遇到問題；其他早期使用者大概難免都會遇到SDK有問題，要跟原廠合作debug
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