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[应用相关] STM32之CAN---工作/测试模式浅析

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 楼主 | 2018-10-11 16:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
转载自:https://blog.csdn.net/flydream0/article/details/8170368

1 bxCAN工作模式


    bxCAN有3个主要的工作模式:初始化模式、正常模式和睡眠模式。

    在硬件复位后,bxCAN工作在睡眠模式以节省电能,同时CANTX引脚的内部上拉电阻被激活。软件通过对CAN_MCR寄存器的INRQ或SLEEP位置’1’,可以请求bxCAN进入初始化或睡眠模式。一旦进入了初始化或睡眠模式,bxCAN就对CAN_MSR寄存器的INAK或SLAK位置’1’来进行确认,同时内部上拉电阻被禁用。

    当INAK和SLAK位都为’0’时,bxCAN就处于正常模式。在进入正常模式前,bxCAN必须跟CAN总线取得同步;为取得同步,bxCAN要等待CAN总线达到空闲状态,即在CANRX引脚上监测到11个连续的隐性位。

1.1 初始化模式

    软件初始化应该在硬件处于初始化模式时进行。设置CAN_MCR寄存器的INRQ位为’1’,请求bxCAN进入初始化模式,然后等待硬件对CAN_MSR寄存器的INAK位置’1’来进行确认。
    清除CAN_MCR寄存器的INRQ位为’0’,请求bxCAN退出初始化模式,当硬件对CAN_MSR寄存器的INAK位清’0’就确认了初始化模式的退出。
    当bxCAN处于初始化模式时,禁止报文的接收和发送,并且CANTX引脚输出隐性位(高电平)。初始化模式的进入,不会改变配置寄存器。

软件对bxCAN的初始化,至少包括位时间特性(CAN_BTR)和控制(CAN_MCR)这2个寄存器。
在对bxCAN的过滤器组(模式、位宽、FIFO关联、激活和过滤器值)进行初始化前,软件要对CAN_FMR寄存器的FINIT位设置’1’。对过滤器的初始化可以在非初始化模式下进行。
注: 当FINIT=1时,报文的接收被禁止。可以先对过滤器激活位清’0’(在CAN_FA1R中),然后修改相应过滤器的值。如果过滤器组没有使用,那么就应该让它处于非激活状态(保持其FACT位为清’0’状态)。

1.2 正常模式

在初始化完成后,软件应该让硬件进入正常模式,以便正常接收和发送报文。软件可以通过对CAN_MCR寄存器的INRQ位清’0’,来请求从初始化模式进入正常模式,然后要等待硬件对CAN_MSR寄存器的INAK位置’1’的确认。在跟CAN总线取得同步,即在CANRX引脚上监测到11个连续的隐性位(等效于总线空闲)后,bxCAN才能正常接收和发送报文。

不需要在初始化模式下进行过滤器初值的设置,但必须在它处在非激活状态下完成(相应的FACT位为0)。而过滤器的位宽和模式的设置,则必须在初始化模式中进入正常模式前完成。

1.3 睡眠模式(低功耗)

bxCAN可工作在低功耗的睡眠模式。软件通过对CAN_MCR寄存器的SLEEP位置’1’,来请求进入这一模式。在该模式下,bxCAN的时钟停止了,但软件仍然可以访问邮箱寄存器。
当bxCAN处于睡眠模式,软件必须对CAN_MCR寄存器的INRQ位置’1’并且同时对SLEEP位清’0’,才能进入初始化模式。
有2种方式可以唤醒(退出睡眠模式)bxCAN:通过软件对SLEEP位清’1’,或硬件检测到CAN总线的活动。
如果CAN_MCR寄存器的AWUM位为’1’,一旦检测到CAN总线的活动,硬件就自动对SLEEP位清’0’来唤醒bxCAN。如果CAN_MCR寄存器的AWUM位为’0’,软件必须在唤醒中断里对SLEEP位清’0’才能退出睡眠状态。

注: 如果唤醒中断被允许(CAN_IER寄存器的WKUIE位为’1’),那么一旦检测到CAN总线活动就会产生唤醒中断,而不管硬件是否会自动唤醒bxCAN。
在对SLEEP位清’0’后,睡眠模式的退出必须与CAN总线同步,当硬件对SLAK位清’0’时,就确认了睡眠模式的退出。


 楼主 | 2018-10-11 16:58 | 显示全部楼层
2 测试模式


通过对CAN_BTR寄存器的SILM和/或LBKM位置’1’,来选择一种测试模式。只能在初始化模式下,修改这2位。在选择了一种测试模式后,软件需要对CAN_MCR寄存器的INRQ位清’0’,来真正进入测试模式。

2.1 静默模式

通过对CAN_BTR寄存器的SILM位置’1’,来选择静默模式。
在静默模式下,bxCAN可以正常地接收数据帧和远程帧,但只能发出隐性位,而不能真正发送报文。如果bxCAN需要发出显性位(确认位、过载标志、主动错误标志),那么这样的显性位在内部被接回来从而可以被CAN内核检测到,同时CAN总线不会受到影响而仍然维持在隐性位状态。因此,静默模式通常用于分析CAN总线的活动,而不会对总线造成影响-显性位(确认位、错误帧)不会真正发送到总线上。



                                                                                    图1

2.2 环回模式

通过对CAN_BTR寄存器的LBKM位置’1’,来选择环回模式。在环回模式下,bxCAN把发送的报文当作接收的报文并保存(如果可以通过接收过滤)在接收邮箱里。



环回模式可用于自测试。为了避免外部的影响,在环回模式下CAN内核忽略确认错误(在数据/远程帧的确认位时刻,不检测是否有显性位)。在环回模式下,bxCAN在内部把Tx输出回馈到Rx输入上,而完全忽略CANRX引脚的实际状态。发送的报文可以在CANTX引脚上检测到。

2.3 环回静默模式

通过对CAN_BTR寄存器的LBKM和SILM位同时置’1’,可以选择环回静默模式。该模式可用于“热自测试”,即可以象环回模式那样测试bxCAN,但却不会影响CANTX和CANRX所连接的整个CAN系统。在环回静默模式下,CANRX引脚与CAN总线断开,同时CANTX引脚被驱动到隐性位状态。



                                                                                                     图3


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 楼主 | 2018-10-11 16:58 | 显示全部楼层
3 如何设置工作模式

固件接口如下:

/**
  * @brief  Selects the CAN Operation mode.
  * @param  CAN_OperatingMode: CAN Operating Mode.
  *         This parameter can be one of @ref CAN_OperatingMode_TypeDef enumeration.
  * @retval status of the requested mode which can be
  *         - CAN_ModeStatus_Failed:  CAN failed entering the specific mode
  *         - CAN_ModeStatus_Success: CAN Succeed entering the specific mode
  */
uint8_t CAN_OperatingModeRequest(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t CAN_OperatingMode);


CAN_operating_mode如下定义:


/**
  * @defgroup CAN_operating_mode
  * @{
  */  
#define CAN_OperatingMode_Initialization  ((uint8_t)0x00) /*!< Initialization mode */
#define CAN_OperatingMode_Normal          ((uint8_t)0x01) /*!< Normal mode */
#define CAN_OperatingMode_Sleep           ((uint8_t)0x02) /*!< sleep mode */



 楼主 | 2018-10-11 16:58 | 显示全部楼层
4 如何设置测试模式

/** @defgroup CAN_operating_mode
  * @{
  */

#define CAN_Mode_Normal             ((uint8_t)0x00)  /*!< normal mode */
#define CAN_Mode_LoopBack           ((uint8_t)0x01)  /*!< loopback mode */
#define CAN_Mode_Silent             ((uint8_t)0x02)  /*!< silent mode */
#define CAN_Mode_Silent_LoopBack    ((uint8_t)0x03)  /*!< loopback combined with silent mode */


在CAN初始化函数接口CAN_Init调用时,使用CAN_TypeDef类型的CAN_Mode定义了CAN的测试模式,其值如上所定义。如下所示:


CAN_DeInit(CAN1);
CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);
//...
CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_Normal;//正常模式,或者设置为测试模式
//...
if (CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure) == CANINITFAILED)                
{
    //...
}
//...




 楼主 | 2018-10-11 16:59 | 显示全部楼层
5 控制和状态寄存器


5.1 CAN主控制寄存器 (CAN_MCR)

地址偏移量: 0x00
复位值: 0x0001 0002



                                                                                      图4


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 楼主 | 2018-10-11 17:00 | 显示全部楼层
5.2 CAN主状态寄存器 (CAN_MSR)

地址偏移量: 0x04
复位值: 0x0000 0C02



                                                                                     图5




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| 2018-10-12 11:11 | 显示全部楼层
我在正常模式下总是不成功
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