前一篇介紹了CAN通信協(xié)議的理論知識(shí)：學(xué)習(xí)CAN通信協(xié)議(上)--理論。本篇文章結(jié)合實(shí)際CAN控制器繼續(xù)介紹協(xié)議相關(guān)的內(nèi)容，還有示例講解。

好了，繼續(xù)吧！

二. STM32 CAN 控制器介紹

2.1 CAN 控制內(nèi)核

框圖中標(biāo)號(hào)處的 CAN 控制內(nèi)核包含了各種控制寄存器及狀態(tài)寄存器，我們主要講解其中的主控制寄存器 CAN_MCR 及位時(shí)序寄存器 CAN_BTR。

2.1.1 主控制寄存器 CAN_MCR

DBF(Debug freeze) 調(diào)試凍結(jié)，使用它可設(shè)置 CAN 處于工作狀態(tài)或禁止收發(fā)的狀態(tài)，禁止收發(fā)時(shí)仍可訪問(wèn)接收 FIFO 中的數(shù)據(jù)。這兩種狀態(tài)是當(dāng) STM32 芯片處于程序調(diào)試模式時(shí)才使用的，平時(shí)使用并不影響。

(2) TTCM 時(shí)間觸發(fā)模式

TTCM(Time triggered communication mode) 時(shí)間觸發(fā)模式，它用于配置 CAN 的時(shí)間觸發(fā)通信模式，在此模式下，CAN 使用它內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)間戳，并把它保存在CAN_RDTxR、CAN_TDTxR 寄存器中。內(nèi)部定時(shí)器在每個(gè) CAN 位時(shí)間累加，在接收和發(fā)送的幀起始位被采樣，并生成時(shí)間戳。利用它可以實(shí)現(xiàn) ISO 11898-4 CAN 標(biāo)準(zhǔn)的分時(shí)同步通信功能。

(3) ABOM 自動(dòng)離線管理

ABOM (Automatic bus-off management) 自動(dòng)離線管理，它用于設(shè)置是否使用自動(dòng)離線管理功能。當(dāng)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到它發(fā)送錯(cuò)誤或接收錯(cuò)誤超過(guò)一定值時(shí)，會(huì)自動(dòng)進(jìn)入離線狀態(tài)，在離線狀態(tài)中， CAN 不能接收或發(fā)送報(bào)文。處于離線狀態(tài)的時(shí)候，可以軟件控制恢復(fù)或者直接使用這個(gè)自動(dòng)離線管理功能，它會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候自動(dòng)恢復(fù)。

(4) AWUM 自動(dòng)喚醒

AWUM (Automatic bus-off management)，自動(dòng)喚醒功能，CAN 外設(shè)可以使用軟件進(jìn)入低功耗的睡眠模式，如果使能了這個(gè)自動(dòng)喚醒功能，當(dāng) CAN 檢測(cè)到總線活動(dòng)的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)喚醒。

(5) NART 自動(dòng)重傳

NART(No automatic retransmission) 報(bào)文自動(dòng)重傳功能，設(shè)置這個(gè)功能后，當(dāng)報(bào)文發(fā)送失敗時(shí)會(huì)自動(dòng)重傳至成功為止。若不使用這個(gè)功能，無(wú)論發(fā)送結(jié)果如何，消息只發(fā)送一次。

(6) RFLM 鎖定模式

RFLM(Receive FIFO locked mode)FIFO 鎖定模式，該功能用于鎖定接收 FIFO 。鎖定后，當(dāng)接收 FIFO 溢出時(shí)，會(huì)丟棄下一個(gè)接收的報(bào)文。若不鎖定，則下一個(gè)接收到的報(bào)文會(huì)覆蓋原報(bào)文。

(7) TXFP 報(bào)文發(fā)送優(yōu)先級(jí)的判定方法

TXFP(Transmit FIFO priority) 報(bào)文發(fā)送優(yōu)先級(jí)的判定方法，當(dāng) CAN 外設(shè)的發(fā)送郵箱中有多個(gè)待發(fā)送報(bào)文時(shí)，本功能可以控制它是根據(jù)報(bào)文的 ID 優(yōu)先級(jí)還是報(bào)文存進(jìn)郵箱的順序來(lái)發(fā)送。

2.1.2 位時(shí)序寄存器 (CAN_BTR) 及波特率

2.1.2.1 模式

位31 SILM：靜默模式（調(diào)試）(Silent mode (debug))

0：正常工作

1：靜默模式

位30 LBKM：環(huán)回模式（調(diào)試）(Loop back mode (debug))

各個(gè)工作模式介紹如下：

? 正常模式

正常模式下就是一個(gè)正常的 CAN 節(jié)點(diǎn)，可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。

? 靜默模式

靜默模式下，它自己的輸出端的邏輯 0 數(shù)據(jù)會(huì)直接傳輸?shù)剿约旱妮斎攵耍壿?1 可以被發(fā)送到總線，所以它不能向總線發(fā)送顯性位 (邏輯 0)，只能發(fā)送隱性位 (邏輯 1)。輸入端可以從總線接收內(nèi)容。由于它只可發(fā)送的隱性位不會(huì)強(qiáng)制影響總線的狀態(tài)，所以把它稱為靜默模式。這種模式一般用于監(jiān)測(cè)，它可以用于分析總線上的流量，但又不會(huì)因?yàn)榘l(fā)送顯性位而影響總線。

? 回環(huán)模式

回環(huán)模式下，它自己的輸出端的所有內(nèi)容都直接傳輸?shù)阶约旱妮斎攵?，輸出端的?nèi)容同時(shí)也會(huì)被傳輸?shù)娇偩€上，即也可使用總線監(jiān)測(cè)它的發(fā)送內(nèi)容。輸入端只接收自己發(fā)送端的內(nèi)容，不接收來(lái)自總線上的內(nèi)容。使用回環(huán)模式可以進(jìn)行自檢。

? 回環(huán)靜默模式

回環(huán)靜默模式是以上兩種模式的結(jié)合，自己的輸出端的所有內(nèi)容都直接傳輸?shù)阶约旱妮斎攵?，并且不?huì)向總線發(fā)送顯性位影響總線，不能通過(guò)總線監(jiān)測(cè)它的發(fā)送內(nèi)容。輸入端只接收自己發(fā)送端的內(nèi)容，不接收來(lái)自總線上的內(nèi)容。這種方式可以在“熱自檢”時(shí)使用，即自我檢查的時(shí)候，不會(huì)干擾總線。

以上說(shuō)的各個(gè)模式，是不需要修改硬件接線的，例如，當(dāng)輸出直接連輸入時(shí)，它是在 STM32 芯片內(nèi)部連接的，傳輸路徑不經(jīng)過(guò) STM32 的 CAN_Tx/Rx 引腳，更不經(jīng)過(guò)外部連接的 CAN 收發(fā)器，只有輸出數(shù)據(jù)到總線或從總線接收的情況下才會(huì)經(jīng)過(guò) CAN_Tx/Rx 引腳和收發(fā)器

2.1.2.2 位時(shí)序及波特率

在位時(shí)序寄存器 CAN_BTR 設(shè)置它們的時(shí)間長(zhǎng)度，它們可以在重新同步期間增長(zhǎng)或縮短，該長(zhǎng)度SJW 也可在位時(shí)序寄存器中配置。

理解 STM32 的 CAN 外設(shè)的位時(shí)序時(shí)，可以把它的 BS1 段理解為是由前面介紹的 CAN 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中 PTS 段與 PBS1 段合在一起的，而 BS2 段就相當(dāng)于 PBS2 段。

了解位時(shí)序后，我們就可以配置波特率了。通過(guò)配置位時(shí)序寄存器 CAN_BTR 的 TS1[3:0] 及

TS2[2:0] 寄存器位設(shè)定 BS1 及 BS2 段的長(zhǎng)度后，我們就可以確定每個(gè) CAN 數(shù)據(jù)位的時(shí)間：

BS1 段時(shí)間：TS1=Tq x (TS1[3:0] + 1)，

BS2 段時(shí)間：TS2= Tq x (TS2[2:0] + 1)，

一個(gè)數(shù)據(jù)位的時(shí)間：T1bit =1Tq+TS1+TS2=1+ (TS1[3:0] + 1)+ (TS2[2:0] + 1)= N Tq

其中單個(gè)時(shí)間片的長(zhǎng)度 Tq 與 CAN 外設(shè)的所掛載的時(shí)鐘總線及分頻器配置有關(guān)，CAN1 和 CAN2外設(shè)都是掛載在 APB1 總線上的，而位時(shí)序寄存器 CAN_BTR 中的 BRP[9:0] 寄存器位可以設(shè)置

CAN波特率=Fpclk1/((CAN_BS1+CAN_BS2+1)*CAN_Prescaler)

其中clk為42M！

2.2 CAN 發(fā)送郵箱

2.3 CAN 接收 FIFO

跟發(fā)送郵箱類似，每個(gè)接收 FIFO 中包含有標(biāo)識(shí)符寄存器 CAN_RIxR、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度控制寄存器CAN_RDTxR 及 2 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器 CAN_RDLxR、CAN_RDHxR，它們的功能見(jiàn)表。

通過(guò)中斷或狀態(tài)寄存器知道接收 FIFO 有數(shù)據(jù)后，我們?cè)僮x取這些寄存器的值即可把接收到的報(bào)文加載到 STM32 的內(nèi)存中

2.4 驗(yàn)收篩選器

圖 中的 CAN 外設(shè)框圖，在標(biāo)號(hào)處的是 CAN 外設(shè)的驗(yàn)收篩選器，一共有 28 個(gè)篩選器組，每個(gè)篩選器組有 2 個(gè)寄存器，CAN1 和 CAN2 共用的篩選器的。

在 CAN 協(xié)議中，消息的標(biāo)識(shí)符與節(jié)點(diǎn)地址無(wú)關(guān)，但與消息內(nèi)容有關(guān)。因此，發(fā)送節(jié)點(diǎn)將報(bào)文廣播給所有接收器時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)報(bào)文標(biāo)識(shí)符的值來(lái)確定軟件是否需要該消息，為了簡(jiǎn)化軟件的工作，STM32 的 CAN 外設(shè)接收?qǐng)?bào)文前會(huì)先使用驗(yàn)收篩選器檢查，只接收需要的報(bào)文到 FIFO中。

篩選器工作的時(shí)候，可以調(diào)整篩選 ID 的長(zhǎng)度及過(guò)濾模式。根據(jù)篩選 ID 長(zhǎng)度來(lái)分類有有以下兩種：

(1) 檢查 STDID[10:0]、EXTID[17:0]、IDE 和 RTR 位，一共 31 位。

(2) 檢查 STDID[10:0]、RTR、IDE 和 EXTID[17:15]，一共 16 位。

通過(guò)配置篩選尺度寄存器 CAN_FS1R 的 FSCx 位可以設(shè)置篩選器工作在哪個(gè)尺度。而根據(jù)過(guò)濾的方法分為以下兩種模式：

(1) 標(biāo)識(shí)符列表模式，它把要接收?qǐng)?bào)文的 ID 列成一個(gè)表，要求報(bào)文 ID 與列表中的某一個(gè)標(biāo)識(shí)符完全相同才可以接收，可以理解為白名單管理。

(2) 掩碼模式，它把可接收?qǐng)?bào)文 ID 的某幾位作為列表，這幾位被稱為掩碼，可以把它理解成關(guān)鍵字搜索，只要掩碼 (關(guān)鍵字) 相同，就符合要求，報(bào)文就會(huì)被保存到接收 FIFO。

每組篩選器包含 2 個(gè) 32 位的寄存器，分別為 CAN_FxR1 和 CAN_FxR2，它們用來(lái)存儲(chǔ)要篩選的ID 或掩碼，各個(gè)寄存器位代表的意義與圖中兩個(gè)寄存器下面“映射”的一欄一致，各個(gè)模式的說(shuō)明見(jiàn)表。

例如下面的表格所示，在掩碼模式時(shí)，第一個(gè)寄存器存儲(chǔ)要篩選的 ID，第二個(gè)寄存器存儲(chǔ)掩碼，掩碼為 1 的部分表示該位必須與 ID 中的內(nèi)容一致，篩選的結(jié)果為表中第三行的 ID 值，它是一組包含多個(gè)的 ID 值，其中 x 表示該位可以為 1 可以為 0。

而工作在標(biāo)識(shí)符模式時(shí)，2 個(gè)寄存器存儲(chǔ)的都是要篩選的 ID，它只包含 2 個(gè)要篩選的 ID 值 (32位模式時(shí))。

如果使能了篩選器，且報(bào)文的 ID 與所有篩選器的配置都不匹配，CAN 外設(shè)會(huì)丟棄該報(bào)文，不存入接收 FIFO。

2.5 整體控制邏輯

回到圖 結(jié)構(gòu)框圖，圖中的標(biāo)號(hào)處表示的是 CAN2 外設(shè)的結(jié)構(gòu)，它與 CAN1 外設(shè)是一樣的，他們共用篩選器且由于存儲(chǔ)訪問(wèn)控制器由 CAN1 控制，所以要使用 CAN2 的時(shí)候必須要使能CAN1 的時(shí)鐘。其中 STM32F103 系列芯片不具有 CAN2 控制器。

2.6 STM32 HAL庫(kù)代碼邏輯

2.6.1 初始化

注意：網(wǎng)絡(luò)上基本上用的很久的HAL庫(kù)，我們采用很新的1.25.2，最新的庫(kù)還是差異挺大的！

從 STM32 的 CAN 外設(shè)我們了解到它的功能非常多，控制涉及的寄存器也非常豐富，而使用STM32 HAL 庫(kù)提供的各種結(jié)構(gòu)體及庫(kù)函數(shù)可以簡(jiǎn)化這些控制過(guò)程。跟其它外設(shè)一樣，STM32

HAL 庫(kù)提供了 CAN 初始化結(jié)構(gòu)體及初始化函數(shù)來(lái)控制 CAN 的工作方式，提供了收發(fā)報(bào)文使用的結(jié)構(gòu)體及收發(fā)函數(shù)，還有配置控制篩選器模式及 ID 的結(jié)構(gòu)體。這些內(nèi)容都定義在庫(kù)文件“STM32F4xx_hal_can.h”及“STM32F4xx_hal_can.c”中，編程時(shí)我們可以結(jié)合這兩個(gè)文件內(nèi)的注釋使用或參考庫(kù)幫助文檔。首先我們來(lái)學(xué)習(xí)初始化結(jié)構(gòu)體的內(nèi)容，見(jiàn)代碼清單 1。代碼清單 CAN 初始化結(jié)構(gòu)

typedefstruct { uint32_tPrescaler;/*配置CAN外設(shè)的時(shí)鐘分頻，可設(shè)置為1-1024*/ uint32_tMode;/*配置CAN的工作模式，回環(huán)或正常模式*/ uint32_tSyncJumpWidth;/*配置SJW極限值*/ uint32_tTimeSeg1;/*配置BS1段長(zhǎng)度*/ uint32_tTimeSeg2;/*配置BS2段長(zhǎng)度*/ FunctionalStateTimeTriggeredMode;/*是否使能TTCM時(shí)間觸發(fā)功能*/ FunctionalStateAutoBusOff;/*是否使能ABOM自動(dòng)離線管理功能*/ FunctionalStateAutoWakeUp;/*是否使能AWUM自動(dòng)喚醒功能*/ FunctionalStateAutoRetransmission;/*是否使能NART自動(dòng)重傳功能*/ FunctionalStateReceiveFifoLocked;/*是否使能RFLM鎖定FIFO功能*/ FunctionalStateTransmitFifoPriority;/*配置TXFP報(bào)文優(yōu)先級(jí)的判定方法*/ }CAN_InitTypeDef;

體這些結(jié)構(gòu)體成員說(shuō)明如下，其中括號(hào)內(nèi)的文字是對(duì)應(yīng)參數(shù)在 STM32 HAL 庫(kù)中定義的宏

(1) Prescaler

本成員設(shè)置 CAN 外設(shè)的時(shí)鐘分頻，它可控制時(shí)間片 Tq 的時(shí)間長(zhǎng)度，這里設(shè)置的值最終會(huì)減 1 后再寫(xiě)入 BRP 寄存器位，即前面介紹的 Tq 計(jì)算公式：

Tq = (BRP[9:0]+1) x TPCLK

等效于：Tq = CAN_Prescaler x TPCLK

(2) Mode

本成員設(shè)置 CAN 的工作模式，可設(shè)置為正常模式 (CAN_MODE_NORMAL)、回環(huán)模式 (CAN_MODE_LOOPBACK)、靜默模式 (CAN_MODE_SILENT) 以及回環(huán)靜默模式(CAN_MODE_SILENT_LOOPBACK)。

(3) SyncJumpWidth

本成員可以配置 SJW 的極限長(zhǎng)度，即 CAN 重新同步時(shí)單次可增加或縮短的最大長(zhǎng)度，它可以被配置為 1-4Tq(CAN_SJW_1/2/3/4tq)。

(4) TimeSeg1

本成員用于設(shè)置 CAN 位時(shí)序中的 BS1 段的長(zhǎng)度，它可以被配置為 1-16 個(gè) Tq 長(zhǎng)度(CAN_BS1_1/2/3…16tq)。

(5) TimeSeg2

本成員用于設(shè)置 CAN 位時(shí)序中的 BS2 段的長(zhǎng)度，它可以被配置為 1-8 個(gè) Tq 長(zhǎng)度(CAN_BS2_1/2/3…8tq)。SYNC_SEG、 BS1 段及 BS2 段的長(zhǎng)度加起來(lái)即一個(gè)數(shù)據(jù)位的長(zhǎng)度，即前面介紹的原來(lái)

計(jì)算公式：T1bit =1Tq+TS1+TS2=1+ (TS1[3:0] + 1)+ (TS2[2:0] + 1)

等效于：T1bit= 1Tq+CAN_BS1+CAN_BS2

(6) TimeTriggeredMode

本成員用于設(shè)置是否使用時(shí)間觸發(fā)功能 (ENABLE/DISABLE)，時(shí)間觸發(fā)功能在某些CAN 標(biāo)準(zhǔn)中會(huì)使用到。

(7) AutoBusOff

本成員用于設(shè)置是否使用自動(dòng)離線管理 (ENABLE/DISABLE)，使用自動(dòng)離線管理可以在節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)離線后適時(shí)自動(dòng)恢復(fù)，不需要軟件干預(yù)。

(8) AutoWakeUp

本成員用于設(shè)置是否使用自動(dòng)喚醒功能 (ENABLE/DISABLE)，使能自動(dòng)喚醒功能后它會(huì)在監(jiān)測(cè)到總線活動(dòng)后自動(dòng)喚醒。

(9)此處與AutoBusOff重復(fù)（筆誤）

本成員用于設(shè)置是否使用自動(dòng)離線管理功能 (ENABLE/DISABLE)，使用自動(dòng)離線管理可以在出錯(cuò)時(shí)離線后適時(shí)自動(dòng)恢復(fù)，不需要軟件干預(yù)。

(10) AutoRetransmission

本成員用于設(shè)置是否使用自動(dòng)重傳功能 (ENABLE/DISABLE)，使用自動(dòng)重傳功能時(shí)，會(huì)一直發(fā)送報(bào)文直到成功為止。

(11) ReceiveFifoLocked

本成員用于設(shè)置是否使用鎖定接收 FIFO(ENABLE/DISABLE)，鎖定接收 FIFO 后，若FIFO 溢出時(shí)會(huì)丟棄新數(shù)據(jù)，否則在 FIFO 溢出時(shí)以新數(shù)據(jù)覆蓋舊數(shù)據(jù)。

(12) TransmitFifoPriority

本成員用于設(shè)置發(fā)送報(bào)文的優(yōu)先級(jí)判定方法 (ENABLE/DISABLE)，使能時(shí)，以報(bào)文存入發(fā)送郵箱的先后順序來(lái)發(fā)送，否則按照?qǐng)?bào)文 ID 的優(yōu)先級(jí)來(lái)發(fā)送。配置完這些結(jié)構(gòu)體成員后，我們調(diào)用庫(kù)函數(shù) HAL_CAN_Init 即可把這些參數(shù)寫(xiě)入到 CAN 控制寄存器中，實(shí)現(xiàn) CAN 的初始化

2.6.2 CAN 發(fā)送及接收結(jié)構(gòu)體

在發(fā)送或接收?qǐng)?bào)文時(shí)，需要往發(fā)送郵箱中寫(xiě)入報(bào)文信息或從接收 FIFO 中讀取報(bào)文信息，利用STM32HAL 庫(kù)的發(fā)送及接收結(jié)構(gòu)體可以方便地完成這樣的工作，它們的定義見(jiàn)代碼清單 。代碼清單 39?2 CAN 發(fā)送及接收結(jié)構(gòu)體

typedefstruct { uint32_tStdId;/*存儲(chǔ)報(bào)文的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符11位，0-0x7FF.*/ uint32_tExtId;/*存儲(chǔ)報(bào)文的擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符29位，0-0x1FFFFFFF.*/ uint32_tIDE;/*存儲(chǔ)IDE擴(kuò)展標(biāo)志*/ uint32_tRTR;/*存儲(chǔ)RTR遠(yuǎn)程幀標(biāo)志*/ uint32_tDLC;/*存儲(chǔ)報(bào)文數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度，0-8*/ FunctionalStateTransmitGlobalTime; }CAN_TxHeaderTypeDef;

typedefstruct { uint32_tStdId;/*存儲(chǔ)報(bào)文的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符11位，0-0x7FF.*/ uint32_tExtId;/*存儲(chǔ)報(bào)文的擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符29位，0-0x1FFFFFFF.*/ uint32_tIDE;/*存儲(chǔ)IDE擴(kuò)展標(biāo)志*/ uint32_tRTR;/*存儲(chǔ)RTR遠(yuǎn)程幀標(biāo)志*/ uint32_tDLC;/*存儲(chǔ)報(bào)文數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度，0-8*/ uint32_tTimestamp; uint32_tFilterMatchIndex; }CAN_RxHeaderTypeDef;

這些結(jié)構(gòu)體成員, 說(shuō)明如下：

(1) StdId

本成員存儲(chǔ)的是報(bào)文的 11 位標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符，范圍是 0-0x7FF。

(2) ExtId

本成員存儲(chǔ)的是報(bào)文的 29 位擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符，范圍是 0-0x1FFFFFFF。ExtId 與 StdId 這兩個(gè)成員根據(jù)下面的 IDE 位配置，只有一個(gè)是有效的。

(3) IDE

本成員存儲(chǔ)的是擴(kuò)展標(biāo)志 IDE 位，當(dāng)它的值為宏 CAN_ID_STD 時(shí)表示本報(bào)文是標(biāo)準(zhǔn)幀，使用 StdId 成員存儲(chǔ)報(bào)文 ID；當(dāng)它的值為宏 CAN_ID_EXT 時(shí)表示本報(bào)文是擴(kuò)展幀，使用 ExtId 成員存儲(chǔ)報(bào)文 ID。

(4) RTR

本成員存儲(chǔ)的是報(bào)文類型標(biāo)志 RTR 位，當(dāng)它的值為宏 CAN_RTR_Data 時(shí)表示本報(bào)文是數(shù)據(jù)幀；當(dāng)它的值為宏 CAN_RTR_Remote 時(shí)表示本報(bào)文是遙控幀，由于遙控幀沒(méi)有數(shù)據(jù)段，所以當(dāng)報(bào)文是遙控幀時(shí)，數(shù)據(jù)是無(wú)效的

(5) DLC

本成員存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)段的長(zhǎng)度，它的值的范圍是 0-8，當(dāng)報(bào)文是遙控幀時(shí) DLC值為 0。

2.6.3 CAN 篩選器結(jié)構(gòu)體

CAN 的篩選器有多種工作模式，利用篩選器結(jié)構(gòu)體可方便配置，它的定義見(jiàn)代碼清單 。代碼清單CAN 篩選器結(jié)構(gòu)體

typedefstruct { uint32_tFilterIdHigh;/*CAN_FxR1寄存器的高16位*/ uint32_tFilterIdLow;/*CAN_FxR1寄存器的低16位*/ uint32_tFilterMaskIdHigh;/*CAN_FxR2寄存器的高16位*/ uint32_tFilterMaskIdLow;/*CAN_FxR2寄存器的低16位*/ uint32_tFilterFIFOAssignment;/*設(shè)置經(jīng)過(guò)篩選后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到哪個(gè)接收FIFO*/ uint32_tFilterBank;/*篩選器編號(hào)，范圍0-27，數(shù)據(jù)手冊(cè)上說(shuō)0-27是CAN1/CAN2共享，但是實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)并不是這樣，CAN1是0-13，CAN2是14-27*/ uint32_tFilterMode;/*篩選器模式*/ uint32_tFilterScale;/*設(shè)置篩選器的尺度*/ uint32_tFilterActivation;/*是否使能本篩選器*/ uint32_tSlaveStartFilterBank; }CAN_FilterTypeDef;

這些結(jié)構(gòu)體成員都是“41.2.14 驗(yàn)收篩選器”小節(jié)介紹的內(nèi)容，可對(duì)比閱讀，各個(gè)結(jié)構(gòu)體成員的介紹如下：

(1) FilterIdHigh

FilterIdHigh 成員用于存儲(chǔ)要篩選的 ID，若篩選器工作在 32 位模式，它存儲(chǔ)的是所篩選 ID 的高 16 位；若篩選器工作在 16 位模式，它存儲(chǔ)的就是一個(gè)完整的要篩選的 ID。

(2) FilterIdLow

類似地，F(xiàn)ilterIdLow 成員也是用于存儲(chǔ)要篩選的 ID，若篩選器工作在 32 位模式，它存儲(chǔ)的是所篩選 ID 的低 16 位；若篩選器工作在 16 位模式，它存儲(chǔ)的就是一個(gè)完整的要篩選的 ID。

(3) FilterMaskIdHigh

FilterMaskIdHigh 存儲(chǔ)的內(nèi)容分兩種情況，當(dāng)篩選器工作在標(biāo)識(shí)符列表模式時(shí)，它的功能與 FilterIdHigh 相同，都是存儲(chǔ)要篩選的 ID；而當(dāng)篩選器工作在掩碼模式時(shí)，它存儲(chǔ)的是 FilterIdHigh 成員對(duì)應(yīng)的掩碼，與 FilterIdLow 組成一組篩選器。

(4) FilterMaskIdLow

類似地， FilterMaskIdLow 存儲(chǔ)的內(nèi)容也分兩種情況，當(dāng)篩選器工作在標(biāo)識(shí)符列表模式時(shí)，它的功能與 FilterIdLow 相同，都是存儲(chǔ)要篩選的 ID；而當(dāng)篩選器工作在掩碼模式時(shí)，它存儲(chǔ)的是 FilterIdLow 成員對(duì)應(yīng)的掩碼，與 FilterIdLow 組成一組篩選器。上面四個(gè)結(jié)構(gòu)體的存儲(chǔ)的內(nèi)容很容易讓人糊涂，請(qǐng)結(jié)合前面的圖 39_0_15 和下面的表 39?7 理解，如果還搞不清楚，再結(jié)合庫(kù)函數(shù) FilterInit 的源碼來(lái)分析。

表不同模式下各結(jié)構(gòu)體成員的內(nèi)容

(5) FilterFIFOAssignment

本成員用于設(shè)置當(dāng)報(bào)文通過(guò)篩選器的匹配后，該報(bào)文會(huì)被存儲(chǔ)到哪一個(gè)接收 FIFO，它的可選值為 FIFO0 或 FIFO1(宏 CAN_FILTER_FIFO0/1)。

(6) FilterBank

本成員用于設(shè)置篩選器的編號(hào)，即本過(guò)濾器結(jié)構(gòu)體配置的是哪一組篩選器，CAN 一共有 28 個(gè)篩選器，所以它的可輸入?yún)?shù)范圍為 0-27。

(7) FilterMode

本 成 員 用 于 設(shè) 置 篩 選 器 的 工 作 模 式， 可 以 設(shè) 置 為 列 表 模 式 (宏CAN_FILTERMODE_IDLIST) 及掩碼模式 (宏 CAN_FILTERMODE_IDMASK)。

(8) FilterScale

本成員用于設(shè)置篩選器的尺度，可以設(shè)置為 32 位長(zhǎng) (宏 CAN_FILTERSCALE_32BIT)及 16 位長(zhǎng) (宏 CAN_FILTERSCALE_16BIT)。

(9) FilterActivation

本成員用于設(shè)置是否激活這個(gè)篩選器 (宏 ENABLE/DISABLE)。

三. CAN Cubemx配置

我們通過(guò)問(wèn)題來(lái)熟悉下cubemx配置，你熟悉了這些問(wèn)題基本就知道怎么配置了！

答案：用我上面貼的工具(CAN波特率計(jì)算 f103AHP1_36M f407AHP1_42M 采樣點(diǎn)軟件有說(shuō)明.rar)直接配置,舉兩個(gè)個(gè)例子

Automatic Bus-Off Management:用于設(shè)置是否使用自動(dòng)離線管理功能 (ENABLE/DISABLE)，使用自動(dòng)離線管理可以在出錯(cuò)時(shí)離線后適時(shí)自動(dòng)恢復(fù)，不需要軟件干預(yù)。

Automatic Wake-Up Mode:用于設(shè)置是否使用自動(dòng)喚醒功能 (ENABLE/DISABLE)，使能自動(dòng)喚醒功能后它會(huì)在監(jiān)測(cè)到總線活動(dòng)后自動(dòng)喚醒。

Automatic Retransmission:用于設(shè)置是否使用自動(dòng)重傳功能 (ENABLE/DISABLE)，使用自動(dòng)重傳功能時(shí)，會(huì)一直發(fā)送報(bào)文直到成功為止。

Receive Fifo Locked Mode:用于設(shè)置是否使用鎖定接收 FIFO(ENABLE/DISABLE)，鎖定接收 FIFO 后，若FIFO 溢出時(shí)會(huì)丟棄新數(shù)據(jù)，否則在 FIFO 溢出時(shí)以新數(shù)據(jù)覆蓋舊數(shù)據(jù)。

Transmit Fifo Priority:用于設(shè)置發(fā)送報(bào)文的優(yōu)先級(jí)判定方法 (ENABLE/DISABLE)，使能時(shí)，以報(bào)文存入發(fā)送郵箱的先后順序來(lái)發(fā)送，否則按照?qǐng)?bào)文 ID 的優(yōu)先級(jí)來(lái)發(fā)送。配置完這些結(jié)構(gòu)體成員后，我們調(diào)用庫(kù)函數(shù) HAL_CAN_Init 即可把這些參數(shù)寫(xiě)入到 CAN 控制寄存器中，實(shí)現(xiàn) CAN 的初始化

問(wèn)題：為啥CAN分為RX0,RX1中斷呢？

答案：STM32有2個(gè)3級(jí)深度的接收緩沖區(qū)：FIFO0和FIFO1，每個(gè)FIFO都可以存放3個(gè)完整的報(bào)文，它們完全由硬件來(lái)管理。如果是來(lái)自FIFO0的接收中斷，則用CAN1_RX0_IRQn中斷來(lái)處理。如果是來(lái)自FIFO1的接收中斷，則用CAN1_RX1_IRQn中斷來(lái)處理，如圖：

問(wèn)題：CAN SCE中斷時(shí)什么？

四.CAN分析工具的使用

下面我們會(huì)用到CAN分析工具，還是比較好用的，此部分使用作為自己使用

https://www.zhcxgd.com/h-col-112.html

五. 實(shí)驗(yàn)

1.Normal模式測(cè)試500K 波特率（定時(shí)發(fā)送，輪詢接收）

1.1 CubeMx配置

1.2 設(shè)置Filter過(guò)濾，我們只使能FIFO0，并且不過(guò)濾任何消息

uint8_tbsp_can1_filter_config(void)
{
CAN_FilterTypeDeffilter={0};
filter.FilterActivation=ENABLE;
filter.FilterMode=CAN_FILTERMODE_IDMASK;
filter.FilterScale=CAN_FILTERSCALE_32BIT;
filter.FilterBank=0;
filter.FilterFIFOAssignment=CAN_FILTER_FIFO0;
filter.FilterIdLow=0;
filter.FilterIdHigh=0;
filter.FilterMaskIdLow=0;
filter.FilterMaskIdHigh=0;
HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1,&filter);
returnBSP_CAN_OK;
}

1.3 開(kāi)啟CAN（注意，默認(rèn)Cubemx生成的代碼并沒(méi)有can start）

HAL_CAN_Start(&hcan1);

1.4 編寫(xiě)發(fā)送函數(shù)

我們開(kāi)出了幾個(gè)參數(shù)，id_type是擴(kuò)展幀還是標(biāo)準(zhǔn)幀，basic_id標(biāo)準(zhǔn)幀ID(在標(biāo)準(zhǔn)幀中有效)，ex_id擴(kuò)展幀ID(在擴(kuò)展幀中有效)，data要發(fā)送的數(shù)據(jù)，data_len要發(fā)送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

uint8_tbsp_can1_send_msg(uint32_tid_type,uint32_tbasic_id,uint32_tex_id,uint8_t*data,uint32_tdata_len)
{
uint8_tindex=0;
uint32_t*msg_box;
uint8_tsend_buf[8]={0};
CAN_TxHeaderTypeDefsend_msg_hdr;
send_msg_hdr.StdId=basic_id;
send_msg_hdr.ExtId=ex_id;
send_msg_hdr.IDE=id_type;
send_msg_hdr.RTR=CAN_RTR_DATA;
send_msg_hdr.DLC=data_len;
send_msg_hdr.TransmitGlobalTime=DISABLE;
for(index=0;indexreturnBSP_CAN_OK;
}

我們?cè)趍ain函數(shù)中1s發(fā)送一幀，標(biāo)準(zhǔn)幀跟擴(kuò)展幀交叉調(diào)用，代碼如下：

send_data[0]++;
send_data[1]++;
send_data[2]++;
send_data[3]++;
send_data[4]++;
send_data[5]++;
send_data[6]++;
send_data[7]++;
if(id_type_std==1)
{
bsp_can1_send_msg(CAN_ID_STD,1,2,send_data,8);
id_type_std=0;
}
else
{
bsp_can1_send_msg(CAN_ID_EXT,1,2,send_data,8);
id_type_std=1;
}
HAL_Delay(1000);

我們通過(guò)CAN協(xié)議分析儀來(lái)抓下結(jié)果

1.5 編寫(xiě)輪詢接收函數(shù)

uint8_tbsp_can1_polling_recv_msg(uint32_t*basic_id,uint32_t*ex_id,uint8_t*data,uint32_t*data_len)
{
uint8_tindex=0;
uint8_trecv_data[8];
CAN_RxHeaderTypeDefheader;

while(HAL_CAN_GetRxFifoFillLevel(&hcan1,CAN_RX_FIFO0)!=0)
{
if(__HAL_CAN_GET_FLAG(&hcan1,CAN_FLAG_FOV0)!=RESET)
printf("[CAN]FIFO0overrun!
");

HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan1,CAN_RX_FIFO0,&header,recv_data);
if(header.IDE==CAN_ID_STD)
{
printf("StdIdID:%d
",header.StdId);
}
else
{
printf("ExtIdID:%d
",header.ExtId);
}
printf("CANIDE:0x%x
",header.IDE);
printf("CANRTR:0x%x
",header.RTR);
printf("CANDLC:0x%x
",header.DLC);
printf("RECVDATA:");
for(index=0;indexprintf("0x%x",recv_data[index]);
}
printf("
");
}
}

1.沒(méi)用調(diào)用HAL_CAN_Start(&hcan1);使能CAN

2.沒(méi)有編寫(xiě)Filter函數(shù)，我開(kāi)始自認(rèn)為不設(shè)置就默認(rèn)不過(guò)濾，現(xiàn)在看來(lái)是我想多了，其實(shí)想想也合理，你如果不過(guò)濾分配FIFO，STM32怎么決定把收到的放到哪個(gè)FIFO中

待提升：

1.目前只用到FIFO0，待把FIFO1使用起來(lái)2.Normal模式測(cè)試500K 波特率（定時(shí)發(fā)送，中斷接收）

2.1 CubeMx配置

步驟2,3,4跟polling完全一致，我們來(lái)直接說(shuō)下中斷怎么用（主要是使能notifity就行了）

staticvoidMX_CAN1_Init(void)
{
/*USERCODEBEGINCAN1_Init0*/
/*USERCODEENDCAN1_Init0*/
/*USERCODEBEGINCAN1_Init1*/
/*USERCODEENDCAN1_Init1*/
hcan1.Instance=CAN1;
hcan1.Init.Prescaler=12;
hcan1.Init.Mode=CAN_MODE_NORMAL;
hcan1.Init.SyncJumpWidth=CAN_SJW_1TQ;
hcan1.Init.TimeSeg1=CAN_BS1_4TQ;
hcan1.Init.TimeSeg2=CAN_BS2_2TQ;
hcan1.Init.TimeTriggeredMode=DISABLE;
hcan1.Init.AutoBusOff=ENABLE;
hcan1.Init.AutoWakeUp=ENABLE;
hcan1.Init.AutoRetransmission=DISABLE;
hcan1.Init.ReceiveFifoLocked=DISABLE;
hcan1.Init.TransmitFifoPriority=DISABLE;
if(HAL_CAN_Init(&hcan1)!=HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/*USERCODEBEGINCAN1_Init2*/
bsp_can1_filter_config();
HAL_CAN_Start(&hcan1);
HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan1,CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);
/*USERCODEENDCAN1_Init2*/
}

下面我們來(lái)編寫(xiě)下中斷函數(shù)

voidHAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef*hcan)
{
uint8_tindex=0;
uint8_trecv_data[8];
CAN_RxHeaderTypeDefheader;

HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan1,CAN_RX_FIFO0,&header,recv_data);
if(header.IDE==CAN_ID_STD)
{
printf("StdIdID:%d
",header.StdId);
}
else
{
printf("ExtIdID:%d
",header.ExtId);
}
printf("CANIDE:0x%x
",header.IDE);
printf("CANRTR:0x%x
",header.RTR);
printf("CANDLC:0x%x
",header.DLC);
printf("RECVDATA:");
for(index=0;indexprintf("0x%x",recv_data[index]);
}
printf("
");
}