STM32 基础篇——CAN

只看该作者 · 2018-3-14 21:16

CAN_AWUM：表示是否使用睡眠模式自动唤醒。在 CAN 正常工作
的时候有三种模式，一种是初始化模式，一种是正常模式和一种睡
眠模式。只有在正常模式的时候，CAN 才能正常收发报文。一般睡
眠模式是工作在低功耗下休眠的。我们这里不使用，所以设置为：
DISABLE。

只看该作者 · 2018-3-14 21:16

CAN_NART：表示是否使用非自动重传输。按照 CAN 标准，CAN
硬件在发送报文失败时会一直自动重传直到发送成功。（在时间模式
下不使用。）我们这里要使用自动重传输，设置为：DISABLE。

只看该作者 · 2018-3-14 21:19

CAN_RFLM：表示是否使用 FIFO 锁定模式。这个 FIFO 锁定模式的
意义在于，FIFO 未被锁定时，接收溢出时，当接收 FIFO 的报文未
被读出，下一个收到的报文会覆盖原有的报文；FIFO 被锁定时，接
收溢出时，当接收 FIFO 的报文未被读出，下一个收到的报文会被丢
弃。我们这里不锁定，也就是新数据会覆盖旧数据，所以设置为：
DISABLE。

只看该作者 · 2018-3-14 21:19

本帖最后由 aizaixiyuanqian 于 2018-3-14 21:30 编辑

CAN_Mode：表示选择 CAN 要使用的模式。在 CAN 模式类别中，
可以分为：工作模式和测试模式。工作模式我们上面有提到过一下，
主要有初始化模式、正常模式和睡眠模式。测试模式有静默模式、
环回模式和静默环回模式。我们正常通信的时候，一般使用的是正
常模式。不过我们测试可以使用环回模式，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。在库函数中它提供了四种模式选择，如下图

只看该作者 · 2018-3-14 21:55

感觉还是要学习这个协议本身啊。

只看该作者 · 2018-3-14 22:16

CAN_SJW：表示设置重新同步跳跃宽度。即在每位中可以延长或缩
短多少个时间单位的上限。大家不理解也没有关系，我们这里设置
为 1 个时间单位：CAN_SJW_1tq。

只看该作者 · 2018-3-14 22:18

CAN_BS1：这个参数和下面的 CAN_BS2、CAN_Prescaler。来决定
CAN 总线的波特率的。（设置波特率要注意，要根据 CAN 总线上面
的波特率来设置，也就是说同一个 CAN 总线上面的波特率要相同
的。）我们先来看一下波特率的公式它是怎么算的：

只看该作者 · 2018-3-14 22:31

根据上面的公式，我们知道，只要我们知道 TBS1、TBS2 和 Tq，
然后在知道 APB1 时钟周期，那么我们就可以算出 CAN 的波特率。根据上面
的公式，一般 APB1 的时钟为 36MHZ，那么我们可以推导出：波特率 = 36K
/ ((CAN_BS1 + CAN_BS2 + 1) * CAN_Prescaler)，比如我们设置 CAN_BS1 =
8，CAN_BS2 = 7，CAN_Prescaler = 5 时，波特率就是 450K。
 CAN_BS2：参与设置波特率，可以查看 CAN_BS2 的设置。
 CAN_Prescaler：参与设置波特率，可以查看 CAN_BS2 的设置。

只看该作者 · 2018-3-14 22:52

CAN 的发送
讲了 CAN 的初始化，那么我们接着来讲怎么使用 CAN 来发送数据。数
据的发送流程为：应用程序选择 1 个空置的发送邮箱；设置标识符，数据长
度和待发送数据；然后对 CAN_TIxR 寄存器的 TXRQ 位置’1’，来请求发
送。那么首先我们先来配置邮箱，并将要传送的数据放入到邮箱里面。
数据发送可以使用 CAN_Transmit()函数来发送，这个函数有两个参数：
第一个参数为选择你要使用的 CAN，我们使用 CAN 就设置为 CAN1。
第二个参数传递一个结构体 CanTxMsg 的指针。这个结构体的成员有：
 StdId：表示标准的 ID。
 ExtId：表示拓展的 ID。
 RTR：表示发送的帧类型。如：数据帧、远程帧等。
 IDE：表示要发送的是标准帧还是拓展帧。
 DLC 表示发送的数据长度。
 Data：这个是以个 8 个成员的数据，也就是用来存放你要发送的数
据。

只看该作者 · 2018-3-14 23:47

在 CAN 协议里，报文的标识符不代表节点的地址，而是跟报文的内容
相关的。因此，发送者乙广播的形式把报文发送给所有的接收者。节点在接
收报文时根据标识符的值决定软件是否需要该报文；如果需要，就拷贝到
SRAM 里；如果不需要，报文就被丢弃且无需软件的干预。
在这里呢，首先来了解一下 CAN 的过滤器，在 CAN 中，为了方便接收
我们想要的 ID，它设有一个过滤器，用来过滤掉我们不想要的 ID。，在互联
型的产品中它一共有 28 组过滤器，而其它产品中有 14 组过滤器。而每一组
过滤器呢又有两个 32 位的寄存器。

只看该作者 · 2018-3-14 23:47

在屏蔽位模式下呢，每组过滤器中的两个寄存器分为标示符寄存器和屏
蔽寄存器两种，标示符寄存器用来设置你想接收的 ID，而屏蔽寄存器呢，用
来设置你关心的位（即你想比较的位）。如说：标准格式 11 位的 ID 里面，
你只关心第一位，它必须为 1，其他位你不关心，那么你就可以设置屏蔽寄
存器第一位为 1（也就是必须比较），然后设置标示符寄存器的第一位也为
1(也就是要跟 1 比较)，这样子 CAN 接收的时候它就只比较接收的 ID 第一位
是 1 的 ID，其他它不管。又比如说，当你值接收一个固定的 ID 的时候，你
把屏蔽寄存器全部设置为 1（即必须比较），然后在标示符寄存器里面存放你
想要的接收的 ID，那么当 CAN 总线上面出现你想要的 ID 的时候，它就将
它接收，其他的不接收。

只看该作者 · 2018-3-14 23:49

在屏蔽列表模式下呢，就更加简单了，在屏蔽列表模式下，每组过滤器
中的两个寄存器全部用来做标示符寄存器，也就是说当接收的 ID 必须跟表
示符寄存器中的 ID 相同的时候才接收。

只看该作者 · 2018-3-14 23:50

明白了屏蔽寄存器和标示符寄存器的作用之后，我们来看一下过滤器的
结构，首先我们要了解过滤器是可以设置成两种模式的，一种是 16 位的，
一种是 32 位的，毕竟我们的 ID 可以分为标准 ID（11 位）和拓展 ID（29 位）。
接下来我们来看一个图

只看该作者 · 2018-3-14 23:53

上面这个寄存器组结构呢，就是过滤器组的结构。通过上图我们看到四
种四组寄存器的说明。分别是 16 位的屏蔽位模式、32 位的屏蔽位模式、16
位的标示符列表模式、32 的标示符列表模式。在上面的图中，有个地方，我
们要注意了！！！就是寄存器中 ID 的起始位置！因为在下面我们设置接收过
滤器的时候，是要设置接收 ID，当时 ID 在寄存器中起始位置并不是从寄存
器一开始的。上面图中的 STID 才是 ID，EXID 是拓展 ID，IDE 是标准帧和
拓展帧的标示。

只看该作者 · 2018-3-14 23:56

我们现在了解了，CAN 过滤器的结构之后我们接下来看一下怎么使用库
函数来设置 CAN 的过滤器。
我们可以通过 CAN_FilterInit()函数来设置，这个函数有一个参数，就是
传递一个结构体的指针，这个结构体的成员主要有：

只看该作者 · 2018-3-14 23:56

CAN_FilterIdHigh：表示标示符寄存器的 ID。CAN_FilterIdHigh：表
示接收的过滤器。在这里呢，它可以填 0~13 里面的任意数。（不过
在库函数说明中它却说是 1 到 13，这个有点奇怪，在数据手册中是
说有 14 组过滤器的，不过我试过了 0 也是可以过滤的。如若哪里有
错的，欢迎大家指正。）我们这里使用第一组寄存器设置为：1。

只看该作者 · 2018-3-15 12:06

CAN_FilterMode：表示过滤模式。我们上面讲到它有屏蔽位模式和
标示符列表模式。我们使用屏蔽位模式，所以设置为：
CAN_FilterMode_IdMask。

只看该作者 · 2018-3-15 12:07

CAN_FilterIdHigh：这个是标示符寄存器的高 16 位。从介绍的图中，
我们可以看到 16 位的时候，标准 ID 的起始位置是从第 5 位开始的，
所以我们设置 ID 的时候要将 ID 左移 5 位。从第 5 位开始放起。而
在 32 位模式的时候，大家从图上可以看出 ID 是从 32 位寄存器的第
3 位开始放置的（在这里还有个知识点，就是拓展帧的结构，拓展帧
的结构并不是标准 ID11 位 + 28 位这样子的结构的，而是 28 位添加
的 ID 放在前面，接着 11 位标准 ID 放在后面这样子的）。所以我们
这里设置的时候，这里的高 16 位放置拓展帧是要右移 13 位，也就
是从拓展帧的第 13 位开始。

只看该作者 · 2018-3-15 12:07

CAN_FilterIdLow：这个是标示符寄存器的低 16 位。这里的设置跟
上面的高 16 位设置差不多。在 16 位模式下是一样的设置，而在 32
位模式下拓展帧左移 3 位在放置。

只看该作者 · 2018-3-15 12:09

CAN_FilterMaskIdHigh：这个是屏蔽寄存器高字节的设置，如果你想
要关心哪一位你就 ID 对应的位设置为 1。如果你要全部比较就全部
设置 ID 对应的位全部设置为 1。它的对应位置是跟标示符寄存器是
一样的。