AT32 MCU CAN入门指南

只看该作者 · 2021-12-20 20:24

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AN0095 -- AT32 MCU CAN入门指南

CAN（Controller Area Network）是一种实现各节点之间实时、可靠的数据通信的分布式串行通信协议，支持 CAN 协议 2.0A 和 2.0B。本文介绍了 CAN 标准协议，AT32 CAN 的使用流程以及基于AT32 的几个 CAN 使用例程。
支持型号： AT32FXX系列

截取部分文档内容如下：

CAN拓扑网络如下图1：
CAN 总线由两条差分线 CANH 和 CANL 组成，各个节点通过较短的支线接入 CAN 总线。各节点从通信协议而言是没有主从和地址区分的，每个节点均可以平等的收发数据。另外，在CAN 总线的两端各有一个 120Ω的终端电阻，来做阻抗匹配，以减少回波反射。

电平特性如下图2：
显性电平对应逻辑“0”，CANH 和 CANL 压差 2.5V 左右。而隐性电平对应逻辑“1”，CANH和 CANL 压差为 0V。在总线上，显性电平具有优先权，只要有一个节点输出显性电平，总线上即为显性电平。而隐形电平则具有包容的意味，只有所有的节点都输出隐性电平，总线上才为隐性电平。

CAN帧类型如下表1：
CAN 包含了以下 5 种帧类型。其中数据帧和远程帧由用户控制收发；错误帧、过载帧和间隔帧是 CAN 总线上各节点硬件根据对应状态发送，用户不能也无需控制。

CAN标准数据帧格式如下图4（更多帧类型格式请参考附件pdf文档）
帧起始：为 1bit 显性位。由于 CAN 总线空闲时是隐性电平，帧起始的显性位用于提示总线上的节点“一帧信息传输开始了”。
仲裁段：表示该帧优先级的段，包含标识符和帧类型（数据/远程帧）。
控制段：表示数据的字节数、标识符类型（标准/扩展标识符）及保留位的段。
数据段：数据，一帧可发送 0~8 个字节的数据（数据长度根据控制段的 DLC 决定）。
CRC 段：发送节点将 CRC 计算区域（不包含填充位）进行 CRC 计算后放入 CRC 段发送。接收节点也对 CRC 计算区域进行 CRC 计算，并与收到的 CRC 域进行对比，若 CRC 对比结果有误则向总线发送错误帧，若对比结果正确则随后发送应答。
ACK 段：含应答位（ACK SLOT）和应答间隔符（ACK DELIMITER）。发送节点在 ACK 段均发送隐性电平；接收节点如果在接收过程中没有检测到错误，则在应答位输出 1bit 显性电平，以通知发送节点“这帧数据被正确的接收了”。
帧结束：表示数据帧结束的段，为 7bit 隐性电平。

附件pdf文档内容参考如下目录，具体内容请下载附件pdf文档，附件压缩包为CAN波特率配置工具（该工具仅支持WIN10系统）
1 CAN 概述 ...........................6
2 CAN 协议介绍............................7
2.1 CAN 网络拓扑结构 ................7
2.2 CAN 总线物理层特性 .............7
2.3 帧类型.............................8
2.4 帧结构.................................10
2.5 位填充...............................10
2.6 位格式.................................11
2.7 同步机制............................11
2.8 仲裁机制.............................12
2.9 错误处理机制 ....................13
2.9.1 错误类型........................13
2.9.2 错误状态..........................14
3 AT32 的 CAN ....................... 15
3.1 整体功能介绍 .....................15
3.2 CAN 发送流程.....................15
3.3 CAN 接收流程.....................16
3.4 过滤器.................................18
3.5 CAN 波特率及采样点计算.......19
3.5.1 波特率计算公式.................19
3.5.2 采样点计算公式................20
3.5.3 波特率计算工具..............20
4 案例 1 CAN 正常通信—normal 模式 ... 22
4.1 功能简介...........................22
4.2 资源准备...........................22
4.3 软件设计............................22
4.4 实验效果............................26
5 案例 2 CAN 接收过滤器使用....... 27
5.1 功能简介..............................27
5.2 资源准备.............................27
5.3 软件设计.............................27
5.4 实验效果.............................33
6 案例 3 CAN 调试—loopback 模式 ... 34
6.1 功能简介.................34
6.2 资源准备..................34
6.3 软件设计.................34
6.4 实验效果..................38
7 文档版本历史......... 39