Dies ist die Beschreibung der MATLAB/Octave API Bindings für das CAN Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des CAN Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.
Eine Installationanleitung für die MATLAB/Octave API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung.
Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).
Download (matlab_example_loopback.m)
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import com.tinkerforge.IPConnection;
import com.tinkerforge.BrickletCAN;
HOST = 'localhost';
PORT = 4223;
UID = 'XYZ'; % Change XYZ to the UID of your CAN Bricklet
ipcon = IPConnection(); % Create IP connection
can = handle(BrickletCAN(UID, ipcon), 'CallbackProperties'); % Create device object
ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
% Don't use device before ipcon is connected
% Configure transceiver for loopback mode
can.setConfiguration(BrickletCAN.BAUD_RATE_1000KBPS, ...
BrickletCAN.TRANSCEIVER_MODE_LOOPBACK, 0);
% Register frame read callback to function cb_frame_read
set(can, 'FrameReadCallback', @(h, e) cb_frame_read(e));
% Enable frame read callback
can.enableFrameReadCallback();
% Write standard data frame with identifier 1742 and 3 bytes of data
data = [42, 23, 17, 0, 0, 0, 0, 0];
can.writeFrame(BrickletCAN.FRAME_TYPE_STANDARD_DATA, 1742, data, 3);
input('Press key to exit\n', 's');
can.disableFrameReadCallback();
ipcon.disconnect();
end
% Callback function for frame read callback
function cb_frame_read(e)
if e.frameType == com.tinkerforge.BrickletCAN.FRAME_TYPE_STANDARD_DATA
fprintf('Frame Type: Standard Data\n');
elseif e.frameType == com.tinkerforge.BrickletCAN.FRAME_TYPE_STANDARD_REMOTE
fprintf('Frame Type: Standard Remote\n');
elseif e.frameType == com.tinkerforge.BrickletCAN.FRAME_TYPE_EXTENDED_DATA
fprintf('Frame Type: Extended Data\n');
elseif e.frameType == com.tinkerforge.BrickletCAN.FRAME_TYPE_EXTENDED_REMOTE
fprintf('Frame Type: Extended Remote\n');
end
fprintf('Identifier: %i\n', e.identifier);
fprintf('Data (Length: %i):', e.length);
for i = 1:min(e.length, 8)
fprintf(' %i', e.data(i));
end
fprintf('\n');
fprintf('\n');
end
|
Download (octave_example_loopback.m)
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more off;
HOST = "localhost";
PORT = 4223;
UID = "XYZ"; % Change XYZ to the UID of your CAN Bricklet
ipcon = javaObject("com.tinkerforge.IPConnection"); % Create IP connection
can = javaObject("com.tinkerforge.BrickletCAN", UID, ipcon); % Create device object
ipcon.connect(HOST, PORT); % Connect to brickd
% Don't use device before ipcon is connected
% Configure transceiver for loopback mode
can.setConfiguration(can.BAUD_RATE_1000KBPS, can.TRANSCEIVER_MODE_LOOPBACK, 0);
% Register frame read callback to function cb_frame_read
can.addFrameReadCallback(@cb_frame_read);
% Enable frame read callback
can.enableFrameReadCallback();
% Write standard data frame with identifier 1742 and 3 bytes of data
data = [42, 23, 17, 0, 0, 0, 0, 0];
can.writeFrame(can.FRAME_TYPE_STANDARD_DATA, 1742, data, 3);
input("Press key to exit\n", "s");
can.disableFrameReadCallback();
ipcon.disconnect();
end
% Callback function for frame read callback
function cb_frame_read(e)
data = e.data;
len = java2int(e.length);
if java2int(e.frameType) == 0
fprintf("Frame Type: Standard Data\n");
elseif java2int(e.frameType) == 1
fprintf("Frame Type: Standard Remote\n");
elseif java2int(e.frameType) == 2
fprintf("Frame Type: Extended Data\n");
elseif java2int(e.frameType) == 3
fprintf("Frame Type: Extended Remote\n");
end
fprintf("Identifier: %d\n", java2int(e.identifier));
fprintf("Data (Length: %d):", len);
for i = 1:min(len, 8)
fprintf(" %d", java2int(data(i)));
end
fprintf("\n");
fprintf("\n");
end
function int = java2int(value)
if compare_versions(version(), "3.8", "<=")
int = value.intValue();
else
int = value;
end
end
|
Prinzipiell kann jede Methode der MATLAB Bindings eine TimeoutException
werfen. Diese Exception wird
geworfen wenn das Gerät nicht antwortet. Wenn eine Kabelverbindung genutzt
wird, ist es unwahrscheinlich, dass die Exception geworfen wird (unter der
Annahme, dass das Gerät nicht abgesteckt wird). Bei einer drahtlosen Verbindung
können Zeitüberschreitungen auftreten, sobald die Entfernung zum Gerät zu
groß wird.
Neben der TimeoutException
kann auch noch eine NotConnectedException
geworfen werden, wenn versucht wird mit einem Brick oder Bricklet zu
kommunizieren, aber die IP Connection nicht verbunden ist.
Da die MATLAB Bindings auf Java basieren und Java nicht mehrere Rückgabewerte unterstützt und eine Referenzrückgabe für elementare Type nicht möglich ist, werden kleine Klassen verwendet, die nur aus Member-Variablen bestehen. Die Member-Variablen des zurückgegebenen Objektes werden in der jeweiligen Methodenbeschreibung erläutert.
Das Package für alle Brick/Bricklet Bindings und die IP Connection ist
com.tinkerforge.*
Alle folgend aufgelisteten Methoden sind Thread-sicher.
BrickletCAN
(String uid, IPConnection ipcon)¶Parameter: |
|
---|---|
Rückgabe: |
|
Erzeugt ein Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid
.
In MATLAB:
import com.tinkerforge.BrickletCAN;
can = BrickletCAN("YOUR_DEVICE_UID", ipcon);
In Octave:
can = java_new("com.tinkerforge.BrickletCAN", "YOUR_DEVICE_UID", ipcon);
Dieses Objekt kann benutzt werden, nachdem die IP Connection verbunden ist.
BrickletCAN.
writeFrame
(short frameType, long identifier, short[] data, short length)¶Parameter: |
|
---|---|
Rückgabe: |
|
Schreibt einen Data- oder Remote-Frame in den Schreib-Buffer, damit dieser über den CAN-Transceiver übertragen wird.
Das Bricklet unterstützt die Standard 11-Bit (CAN 2.0A) und die zusätzlichen
Extended 18-Bit (CAN 2.0B) Identifier. Für Standard-Frames verwendet das
Bricklet Bit 0 bis 10 des identifier
Parameters als Standard 11-Bit
Identifier. Für Extended-Frames verwendet das Bricklet zusätzlich Bit 11 bis 28
des identifier
Parameters als Extended 18-Bit Identifier.
Für Remote-Frames wird der data
Parameter ignoriert.
Gibt true zurück, wenn der Frame dem Schreib-Buffer erfolgreich hinzugefügt wurde. Gibt false zurück wenn Frame nicht hinzugefügt werden konnte, weil der Schreib-Buffer bereits voll ist.
Der Schreib-Buffer kann überlaufen, wenn Frames schneller geschrieben werden
als das Bricklet sie über deb CAN-Transceiver übertragen kann. Dies kann
dadurch passieren, dass der CAN-Transceiver als nur-lesend oder mit einer
niedrigen Baudrate konfiguriert ist (siehe setConfiguration()
). Es kann
auch sein, dass der CAN-Bus stark belastet ist und der Frame nicht übertragen
werden kann, da er immer wieder die Arbitrierung verliert. Ein anderer Grund
kann sein, dass der CAN-Transceiver momentan deaktiviert ist, bedingt duch ein
hohes Schreib-Fehlerlevel (siehe getErrorLog()
).
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für frameType:
BrickletCAN.
readFrame
()¶Rückgabeobjekt: |
|
---|
Versucht den nächsten Data- oder Remote-Frame aus dem Lese-Buffer zu lesen und
zurückzugeben. Falls ein Frame erfolgreich gelesen wurde, dann wird der
success
Rückgabewert auf true gesetzt und die anderen Rückgabewerte
beinhalte den gelesenen Frame. Falls der Lese-Buffer leer ist und kein Frame
gelesen werden konnte, dann wird der success
Rückgabewert auf false
gesetzt und die anderen Rückgabewerte beinhalte ungültige Werte.
Der identifier
Rückgabewerte folgt dem für writeFrame()
beschriebenen
Format.
Für Remote-Frames beinhalte der data
Rückgabewerte immer ungültigen Werte.
Mittels eines einstellbaren Lesefilters kann festgelegt werden, welche Frames
vom CAN-Transceiver überhaupt empfangen und im Lese-Buffer abgelegt werden
sollen (siehe setReadFilter()
).
Anstatt mit dieser Funktion zu pollen, ist es auch möglich Callbacks zu nutzen.
Siehe die enableFrameReadCallback()
Funktion und den FrameReadCallback
Callback.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für frameType:
BrickletCAN.
setConfiguration
(short baudRate, short transceiverMode, int writeTimeout)¶Parameter: |
|
---|
Setzt die Konfiguration für die CAN-Bus-Kommunikation.
Die Baudrate kann in Schritten zwischen 10 und 1000 kBit/s eingestellt werden.
Der CAN-Transceiver hat drei verschiedene Modi:
Der Schreib-Timeout hat drei verschiedene Modi, die festlegen wie mit einer fehlgeschlagen Frame-Übertragung umgegangen werden soll:
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für baudRate:
Für transceiverMode:
BrickletCAN.
getConfiguration
()¶Rückgabeobjekt: |
|
---|
Gibt die Konfiguration zurück, wie von setConfiguration()
gesetzt.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für baudRate:
Für transceiverMode:
BrickletCAN.
setReadFilter
(short mode, long mask, long filter1, long filter2)¶Parameter: |
|
---|
Setzt die Konfiguration für den Lesefilter. Damit kann festgelegt werden, welche Frames von der CAN-Transceiver überhaupt empfangen und im Lese-Buffer abgelegt werden sollen.
Der Lesefilter hat fünf verschiedene Modi, die festlegen ob und wie die Maske und die beiden Filter angewendet werden:
Maske und Filter werden als Bitmasken verwendet. Ihre Verwendung hängt vom Modus ab:
Maske und Filter werden auf diese Weise angewendet: Mit der Maske werden die Identifier- und Daten-Bits ausgewählt, die mit den entsprechenden Filter-Bits verglichen werden sollen. Alle nicht-ausgewählten Bits werden automatisch akzeptiert. Alle ausgewählten Bits müssen einem der beiden Filter entsprechen, um akzeptiert zu werden. Wenn alle Bits für den ausgewählte Modus akzeptiert wurden, dann ist der Frame akzeptiert und wird im Lese-Buffer abgelegt.
Masken-Bit | Filter-Bit | Identifier/Daten-Bit | Ergebnis |
---|---|---|---|
0 | X | X | akzeptiert |
1 | 0 | 0 | akzeptiert |
1 | 0 | 1 | verworfen |
1 | 1 | 0 | verworfen |
1 | 1 | 1 | akzeptiert |
Ein Beispiel: Um nur Standard-Frames mit Identifier 0x123 zu empfangen kann der Modus auf Match-Standard mit 0x7FF als Maske und 0x123 als Filter 1 und Filter 2 eingestellt werden. Die Maske 0x7FF wählt alle 11 Identifier-Bits zum Abgleich aus, so dass der Identifier exakt 0x123 sein muss um akzeptiert zu werden.
Um Identifier 0x123 und 0x456 gleichzeitig zu akzeptieren kann Filter 2 auf 0x456 gesetzt und die Maske und Filter 1 beibehalten werden.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für mode:
BrickletCAN.
getReadFilter
()¶Rückgabeobjekt: |
|
---|
Gibt die Lesefilter zurück, wie von setReadFilter()
gesetzt.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für mode:
BrickletCAN.
getErrorLog
()¶Rückgabeobjekt: |
|
---|
Gibt Informationen über verschiedene Fehlerarten zurück.
Die Schreib- und Lesefehler-Level geben Aufschluss über das aktuelle Level der Prüfsummen-, Acknowledgement-, Form-, Bit- und Stuffing-Fehler während CAN-Bus Schreib- und Leseoperationen.
Wenn das Schreibfehler-Level 255 überschreitet dann wird der CAN-Transceiver deaktiviert und es können keine Frames mehr übertragen und empfangen werden. Wenn auf dem CAN-Bus für eine Weile Ruhe herrscht, dann wird der CAN-Transceiver automatisch wieder aktiviert.
Die Schreib- und Lesefehler-Level Werte sind im Read-Only Transceiver-Modus
nicht verfügbar (see setConfiguration()
). Außerdem werden sie als
Seiteneffekt von Konfigurations- und Lesefilteränderungen auf 0 zurückgesetzt.
Die Werte für Schreib-Timeout, Lese-Register- und Lese-Buffer-Überlauf zählen die Anzahl dieser Fehler:
setConfiguration()
).setReadFilter()
) kann
die Anzahl der empfangen Frames verringert werden. Dieser Zähler ist nicht
exakt, sondern stellt eine untere Grenze da. Es kann vorkommen, dass das
Bricklet nicht alle Überläufe erkennt, wenn diese in schneller Abfolge
auftreten.readFrame()
Funktion aus dem Lese-Buffer entnommen werden. Die Verwendung des
FrameReadCallback
Callbacks stellt sicher, dass der Lese-Buffer nicht
überlaufen kann.BrickletCAN.
getIdentity
()¶Rückgabeobjekt: |
|
---|
Gibt die UID, die UID zu der das Bricklet verbunden ist, die Position, die Hard- und Firmware Version sowie den Device Identifier zurück.
Die Position ist 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g' oder 'h' (Bricklet Anschluss). Ein Bricklet hinter einem Isolator Bricklet ist immer an Position 'z'.
Eine Liste der Device Identifier Werte ist hier zu finden. Es gibt auch eine Konstante für den Device Identifier dieses Bricklets.
BrickletCAN.
enableFrameReadCallback
()¶Aktiviert den FrameReadCallback
Callback.
Standardmäßig ist der Callback deaktiviert. Wenn dieser Callback aktiviert wird, wird der FrameReadableCallback
Callback deaktiviert.
BrickletCAN.
disableFrameReadCallback
()¶Deaktiviert den FrameReadCallback
Callback.
Standardmäßig ist der Callback deaktiviert.
BrickletCAN.
isFrameReadCallbackEnabled
()¶Rückgabe: |
|
---|
Gibt true zurück falls der FrameReadCallback
Callback aktiviert ist, false
sonst.
BrickletCAN.
setFrameReadableCallbackConfiguration
(boolean enabled)¶Parameter: |
|
---|
Aktiviert/deaktiviert den FrameReadableCallback
Callback.
Standardmäßig ist der Callback deaktiviert. Wenn dieser Callback aktiviert wird, wird der FrameReadCallback
Callback deaktiviert.
Neu in Version 2.0.1 (Plugin).
BrickletCAN.
getFrameReadableCallbackConfiguration
()¶Rückgabe: |
|
---|
Gibt true zurück falls der FrameReadableCallback
Callback aktiviert ist, false
sonst.
Neu in Version 2.0.1 (Plugin).
Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung wird mit MATLABs "set" Funktion durchgeführt. Die Parameter sind ein Gerätobjekt, der Callback-Name und die Callback-Funktion. Hier ein Beispiel in MATLAB:
function my_callback(e)
fprintf('Parameter: %s\n', e.param);
end
set(device, 'ExampleCallback', @(h, e) my_callback(e));
Die Octave Java Unterstützung unterscheidet sich hier von MATLAB, die "set" Funktion kann hier nicht verwendet werden. Die Registrierung wird in Octave mit "add*Callback" Funktionen des Gerätobjekts durchgeführt. Hier ein Beispiel in Octave:
function my_callback(e)
fprintf("Parameter: %s\n", e.param);
end
device.addExampleCallback(@my_callback);
Es ist möglich mehrere Callback-Funktion hinzuzufügen und auch mit einem korrespondierenden "remove*Callback" wieder zu entfernen.
Die Parameter des Callbacks werden der Callback-Funktion als Felder der
Struktur e
übergeben. Diese ist von der java.util.EventObject
Klasse
abgeleitete. Die verfügbaren Callback-Namen mit den entsprechenden
Strukturfeldern werden unterhalb beschrieben.
Bemerkung
Callbacks für wiederkehrende Ereignisse zu verwenden ist immer zu bevorzugen gegenüber der Verwendung von Abfragen. Es wird weniger USB-Bandbreite benutzt und die Latenz ist erheblich geringer, da es keine Paketumlaufzeit gibt.
BrickletCAN.
FrameReadCallback
¶Event-Objekt: |
|
---|
Dieser Callback wird ausgelöst, sobald ein Data- oder Remote-Frame vom CAN-Transceiver empfangen wurde.
Der identifier
Rückgabewerte folgt dem für writeFrame()
beschriebenen
Format.
Für Remote-Frames beinhalte der data
Rückgabewerte immer ungültigen Werte.
Mittels eines einstellbaren Lesefilters kann festgelegt werden, welche Frames
von der CAN-Transceiver überhaupt empfangen werden sollen (siehe
setReadFilter()
).
Dieser Callback kann durch enableFrameReadCallback()
aktiviert werden.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für frameType:
In MATLAB kann die set()
Function verwendet werden um diesem Callback eine
Callback-Function zuzuweisen.
In Octave kann diesem Callback mit addFrameReadCallback()
eine Callback-Function
hinzugefügt werden. Eine hinzugefügter Callback-Function kann mit
removeFrameReadCallback()
wieder entfernt werden.
BrickletCAN.
FrameReadableCallback
¶Event-Objekt: |
|
---|
Dieser Callback wird ausgelöst, sobald ein Data- oder Remote-Frame vom
CAN-Transceiver empfangen wurde. Der empfangene Frame kann mit readFrame()
ausgelesen werden. Falls weitere Frames empfangen werden, bevor readFrame()
aufgerufen
wurde, wird der Callback nicht erneut ausgelöst.
Mittels eines einstellbaren Lesefilters kann festgelegt werden, welche Frames
vom CAN-Transceiver überhaupt empfangen und im Lese-Queue abgelegt werden
sollen (siehe setReadFilter()
).
Dieser Callback kann durch setFrameReadableCallbackConfiguration()
aktiviert werden.
Neu in Version 2.0.1 (Plugin).
In MATLAB kann die set()
Function verwendet werden um diesem Callback eine
Callback-Function zuzuweisen.
In Octave kann diesem Callback mit addFrameReadableCallback()
eine Callback-Function
hinzugefügt werden. Eine hinzugefügter Callback-Function kann mit
removeFrameReadableCallback()
wieder entfernt werden.
Virtuelle Funktionen kommunizieren nicht mit dem Gerät selbst, sie arbeiten nur auf dem API Bindings Objekt. Dadurch können sie auch aufgerufen werden, ohne das das dazugehörige IP Connection Objekt verbunden ist.
BrickletCAN.
getAPIVersion
()¶Rückgabeobjekt: |
|
---|
Gibt die Version der API Definition zurück, die diese API Bindings implementieren. Dies ist weder die Release-Version dieser API Bindings noch gibt es in irgendeiner Weise Auskunft über den oder das repräsentierte(n) Brick oder Bricklet.
BrickletCAN.
getResponseExpected
(byte functionId)¶Parameter: |
|
---|---|
Rückgabe: |
|
Gibt das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktions IDs zurück. Es ist true falls für die Funktion beim Aufruf eine Antwort erwartet wird, false andernfalls.
Für Getter-Funktionen ist diese Flag immer gesetzt und kann nicht entfernt
werden, da diese Funktionen immer eine Antwort senden. Für
Konfigurationsfunktionen für Callbacks ist es standardmäßig gesetzt, kann aber
entfernt werden mittels setResponseExpected()
. Für Setter-Funktionen ist
es standardmäßig nicht gesetzt, kann aber gesetzt werden.
Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für functionId:
BrickletCAN.
setResponseExpected
(byte functionId, boolean responseExpected)¶Parameter: |
|
---|
Ändert das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktion IDs. Diese Flag kann nur für Setter-Funktionen (Standardwert: false) und Konfigurationsfunktionen für Callbacks (Standardwert: true) geändert werden. Für Getter-Funktionen ist das Flag immer gesetzt.
Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.
Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:
Für functionId:
BrickletCAN.
setResponseExpectedAll
(boolean responseExpected)¶Parameter: |
|
---|
Ändert das Response-Expected-Flag für alle Setter-Funktionen und Konfigurationsfunktionen für Callbacks diese Gerätes.
BrickletCAN.
DEVICE_IDENTIFIER
¶Diese Konstante wird verwendet um ein CAN Bricklet zu identifizieren.
Die getIdentity()
Funktion und der
IPConnection.EnumerateCallback
Callback der IP Connection haben ein deviceIdentifier
Parameter um den Typ
des Bricks oder Bricklets anzugeben.
BrickletCAN.
DEVICE_DISPLAY_NAME
¶Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines CAN Bricklet dar.