【STM32H745I-DISCO试用】FDCAN实验

H745I有两路FDCAN，分别位于开发板：


本次实验用到的是FDCAN1


FDCAN1相关的头文件：

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#define FDCANx                      FDCAN1

#define FDCANx_CLK_ENABLE()         __HAL_RCC_FDCAN_CLK_ENABLE()

#define FDCANx_RX_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE()

#define FDCANx_TX_GPIO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE()



#define FDCANx_FORCE_RESET()   __HAL_RCC_FDCAN_FORCE_RESET()

#define FDCANx_RELEASE_RESET() __HAL_RCC_FDCAN_RELEASE_RESET()



/* Definition for FDCANx Pins */

#define FDCANx_TX_PIN       GPIO_PIN_13

#define FDCANx_TX_GPIO_PORT GPIOH

#define FDCANx_TX_AF        GPIO_AF9_FDCAN1

#define FDCANx_RX_PIN       GPIO_PIN_14

#define FDCANx_RX_GPIO_PORT GPIOH

#define FDCANx_RX_AF        GPIO_AF9_FDCAN1



/* Definition for FDCANx's NVIC IRQ and IRQ Handlers */

#define FDCANx_IRQn       FDCAN1_IT0_IRQn

#define FDCANx_IRQHandler FDCAN1_IT0_IRQHandler

FDCAN模块初始化： FDCAN_Config();

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static void FDCAN_Config(void)

{

  FDCAN_FilterTypeDef sFilterConfig;



  /* Bit time configuration:

    fdcan_ker_ck               = 40 MHz

    Time_quantum (tq)          = 25 ns

    Synchronization_segment    = 1 tq

    Propagation_segment        = 23 tq

    Phase_segment_1            = 8 tq

    Phase_segment_2            = 8 tq

    Synchronization_Jump_width = 8 tq

    Bit_length                 = 40 tq = 1 �s

    Bit_rate                   = 1 MBit/s

  */

  hfdcan.Instance = FDCANx;

  hfdcan.Init.FrameFormat = FDCAN_FRAME_CLASSIC;

  hfdcan.Init.Mode = FDCAN_MODE_NORMAL;

  hfdcan.Init.AutoRetransmission = ENABLE;

  hfdcan.Init.TransmitPause = DISABLE;

  hfdcan.Init.ProtocolException = ENABLE;

  hfdcan.Init.NominalPrescaler = 0x1; /* tq = NominalPrescaler x (1/fdcan_ker_ck) */

  hfdcan.Init.NominalSyncJumpWidth = 0x8;

  hfdcan.Init.NominalTimeSeg1 = 0x1F; /* NominalTimeSeg1 = Propagation_segment + Phase_segment_1 */

  hfdcan.Init.NominalTimeSeg2 = 0x8;

  hfdcan.Init.MessageRAMOffset = 0;

  hfdcan.Init.StdFiltersNbr = 1;

  hfdcan.Init.ExtFiltersNbr = 0;

  hfdcan.Init.RxFifo0ElmtsNbr = 1;

  hfdcan.Init.RxFifo0ElmtSize = FDCAN_DATA_BYTES_8;

  hfdcan.Init.RxFifo1ElmtsNbr = 0;

  hfdcan.Init.RxBuffersNbr = 0;

  hfdcan.Init.TxEventsNbr = 0;

  hfdcan.Init.TxBuffersNbr = 0;

  hfdcan.Init.TxFifoQueueElmtsNbr = 1;

  hfdcan.Init.TxFifoQueueMode = FDCAN_TX_FIFO_OPERATION;

  hfdcan.Init.TxElmtSize = FDCAN_DATA_BYTES_8;

  if (HAL_FDCAN_Init(&hfdcan) != HAL_OK)

  {

    /* Initialization Error */

    Error_Handler();

  }



  /* Configure Rx filter */

  sFilterConfig.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;

  sFilterConfig.FilterIndex = 0;

  sFilterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_MASK;

  sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;

  sFilterConfig.FilterID1 = 0x321;

  sFilterConfig.FilterID2 = 0x7FF;

  if (HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan, &sFilterConfig) != HAL_OK)

  {

    /* Filter configuration Error */

    Error_Handler();

  }



  /* Start the FDCAN module */

  if (HAL_FDCAN_Start(&hfdcan) != HAL_OK)

  {

    /* Start Error */

    Error_Handler();

  }



  if (HAL_FDCAN_ActivateNotification(&hfdcan, FDCAN_IT_RX_FIFO0_NEW_MESSAGE, 0) != HAL_OK)

  {

    /* Notification Error */

    Error_Handler();

  }



  /* Prepare Tx Header */

  TxHeader.Identifier = 0x321;

  TxHeader.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;

  TxHeader.TxFrameType = FDCAN_DATA_FRAME;

  TxHeader.DataLength = FDCAN_DLC_BYTES_2;

  TxHeader.ErrorStateIndicator = FDCAN_ESI_ACTIVE;

  TxHeader.BitRateSwitch = FDCAN_BRS_OFF;

  TxHeader.FDFormat = FDCAN_CLASSIC_CAN;

  TxHeader.TxEventFifoControl = FDCAN_NO_TX_EVENTS;

  TxHeader.MessageMarker = 0;

}

在主循环中，每次按下用户按键，就发送一帧CAN报文：

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  while (1)

  {

    while (BSP_PB_GetState(BUTTON_USER) == KEY_PRESSED)

    {

      if (ubKeyNumber == 0x4)

      {

        ubKeyNumber = 0x00;

      }

      else

      {

        LED_Display(++ubKeyNumber);



        /* Set the data to be transmitted */

        TxData[0] = ubKeyNumber;

        TxData[1] = 0xAD;



        /* Start the Transmission process */

        if (HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&hfdcan, &TxHeader, TxData) != HAL_OK)

        {

          /* Transmission request Error */

          Error_Handler();

        }

        HAL_Delay(10);



        while (BSP_PB_GetState(BUTTON_USER) != KEY_NOT_PRESSED)

        {

        }

      }

    }

  }

连接USB-CAN助手与开发板：


每次按下按键，上位机成功接收到CAN报文

STM32H745I-DISCO开发板配备了FDCAN模块，这是一种用于通信和控制应用的高速、高效的网络技术。FDCAN特别适用于需要高可靠性和实时性能的场合。

硬件支持FDCAN功能              

具备更强大的消息过滤机制，可根据 CAN ID、数据长度等多种条件对消息进行过滤

FDCAN 支持灵活的数据速率，数据段传输速率最高可达 8Mbps，远高于传统 CAN 总线的 1Mbps，能满足对数据传输速度要求较高的应用场景。

硬件信号完整性优先              

可以使用波特率计算器辅助计算，确保采样点和波特率符合要求

可以设置过滤器的匹配规则、屏蔽码等参数，从而实现对特定节点或消息的过滤。

在高波特率下，必须启用TDC并正确设置参数，以避免通信异常

结合中断和DMA提升实时性，防止邮箱溢出。

FDCAN 向下兼容传统 CAN 协议，可与传统 CAN 节点进行通信，便于在现有 CAN 网络中进行升级和扩展。

TM32CubeMX 用于图形化配置芯片的外设和引脚，生成初始化代码

将CAN总线的相应信号线连接到这些引脚上，注意连接的极性和稳定性，防止松动或接触不良。

在STM32H745I-DISCO开发板上，FDCAN接口被广泛应用于汽车、工业自动化和嵌入式系统等领域，以实现设备之间的可靠通信。

FDCAN是一种灵活的数据速率控制器局域网技术，它支持高速和低速的数据通信，并提供了强大的错误处理和故障检测机制。

在代码中对FDCAN进行初始化配置，包括设置比特率、帧格式、工作模式等参数。

STM32H745I-DISCO开发板上的FDCAN接口为用户提供了高性能和灵活的数据通信解决方案。

​STM32H745I-DISCO 的 FDCAN 支持高带宽通信（最高 ​8Mbps），适用于汽车电子、工业自动化等场景。

通常STM32H745I-DISCO板载有多种电源接口，如USB接口、以太网接口等都可提供电源。