STM32F4系列单片机CAN过滤器和屏蔽器的配置

只看该作者 · 2022-4-30 23:45

STM32单片机的CAN总线通讯，最难理解的地方就是过滤器和屏蔽器的配置。
最简单的配置：
void HAL_CAN1_Filter_Config(void)
{
CAN_FilterTypeDef CAN_FilterStructure;
CAN_FilterStructure.FilterActivation = ENABLE;
CAN_FilterStructure.FilterBank = 1;
CAN_FilterStructure.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;
CAN_FilterStructure.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;
CAN_FilterStructure.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0;
CAN_FilterStructure.FilterIdHigh = 0x0000;
CAN_FilterStructure.FilterIdLow = 0x0000;
CAN_FilterStructure.FilterMaskIdHigh = 0x0000;
CAN_FilterStructure.FilterMaskIdLow = 0x0000;
HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1,&CAN_FilterStructure);
}
解释：
FilterBank = 1,使用第1组屏蔽器和过滤器, 过滤器 F1R1(32bit),屏蔽器F1R2(32bit)
FilterIdHigh : F1R1(31-16bit) 高16位 ,包括 : STID10-STID0, EXID17-EXID13
FilterIdLow : F1R1(15-0bit) 低16位 ,EXID11-EXID0,IDE,RTR,0
FilterMaskIdHigh : F1R2(31-16bit)的高16位
FilterMaskIdLow : F1R2(15-0bit) 的低16位
帧格式：标准帧，帧类型：数据帧，帧ID：0x0000
屏蔽器设置：全部不屏蔽
按照上面的设置，上位机发送的数据包，只要波特率符合，全部都能接收，总线上的每个节点都会接收到同样的信息，这样就失去了CAN总线通讯的优势，与485通讯没有太大区别。合理设置过滤器和屏蔽器，不是发给本节点的信息，会被硬件屏蔽掉，软件根本“不知道”有信息发过来，只有确实发给本节点的信息，软件才能收到，提高了软件的效率。

只看该作者 · 2022-4-30 23:46

过滤器如何配置呢？看一下CAN过滤器完整的位图：

只看该作者 · 2022-4-30 23:46

只看该作者 · 2022-4-30 23:47

过滤器为32位，帧ID位于bit31-bit21共11位，因此，已知本节点过滤器ID为FilterId，左移21位给寄存器F1R1，这样做是正确的，但是，HAL库把过滤器分成两个16位寄存器来配置，FilterIdHigh包括 F1R1的bit31-bit16, 因此， FilterId左移5位给 FilterIdHigh ：
CAN_FilterStructure.FilterIdHigh = FilterId<<5;
F1R1的低16位CAN_FilterStructure.FilterIdLow包含扩展帧ID、IDE和RTR位，不使用扩展帧，IDE=0，接收数据帧RTR也=0, CAN_FilterStructure.FilterIdLow = 0；
再看屏蔽器的配置，屏蔽器的作用就是“告诉”过滤器在接收信息的时候，过滤器ID哪些位必须匹配，哪些位可以不匹配，凡是屏蔽器的位为1，相对应的过滤器的位就必须与接收信息包含的帧ID位相匹配，不匹配就不接收。相反，凡是屏蔽器的位为0，过滤器对应的位就不关心，因此，如果FilterMaskIdHigh 和 FilterMaskIdLow 都为0，所有的信息都会全部接收，如果FilterMaskIdHigh 和 FilterMaskIdLow 都为0xFFFF, 只有与过滤器ID完全匹配的信息才接收。
在实际的信息接收过程中，我们既要接收数据帧，也要接收遥控帧(也叫远程帧)，遥控帧用于发送不带数据的命令，RTR位也要匹配，过滤器低16位应为：
CAN_FilterStructure.FilterIdLow = 0 | CAN_RTR_REMOTE；
屏蔽器的RTR位要为0，才能保证过滤器ID的RTR位不管为0或1都能接收，必须CAN_FilterStructure.FilterMaskIdLow = 0xFFFD;

只看该作者 · 2022-4-30 23:47

完整的配置代码：
void HAL_CAN1_Filter_Config(void)
{
CAN_FilterTypeDef CAN_FilterStructure;
unsigned int FilterId = 0x0B; // 帧ID举例
CAN_FilterStructure.FilterActivation = ENABLE;
CAN_FilterStructure.FilterBank = 1;
CAN_FilterStructure.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;
CAN_FilterStructure.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;
CAN_FilterStructure.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0;
CAN_FilterStructure.FilterIdHigh = FilterId<<5;
CAN_FilterStructure.FilterIdLow = 0x0000|CAN_RTR_REMOTE;
CAN_FilterStructure.FilterMaskIdHigh = 0xFFFF;
CAN_FilterStructure.FilterMaskIdLow = 0xFFFD;
HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1,&CAN_FilterStructure);
}、

只看该作者 · 2022-4-30 23:48

巧用遥控帧：
遥控帧发送的时候，DLC是无用的，但依然会发送出去，当我们发送遥控帧的时候，把不同的命令DLC赋不同的值，接收的时候，只要识别DLC的值就能知道接收的命令是什么，这样就能快速的传递命令，当然，发送端和接收端需事先约定好。

只看该作者 · 2022-10-7 07:05

大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节

只看该作者 · 2022-10-7 14:06

大部分能够读取或者识别Flash上的数据就能够获得Firmware文件

只看该作者 · 2022-10-7 17:05

如果在编程时加密锁定位被使能/锁定，就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序

只看该作者 · 2023-6-1 07:05

输出了5个频率为10KHz的PWM脉冲

只看该作者 · 2023-6-1 08:08

使能主从模式，触发事件选择为更新事件，不需要开启中断。

只看该作者 · 2023-6-1 09:01

从定时器为TIM2，从模式选择为门控模式，触发源选择ITR0，开启定时器2中断。

只看该作者 · 2023-6-1 10:04

根据实际需求选择用哪种方式

只看该作者 · 2023-6-1 11:07

主定时器为TIM1，通道2配置为PWM输出

只看该作者 · 2023-6-1 13:03

主从定时的方式占用CPU资源少

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主从定时器门控的方式

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中断计数的方式实现简

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当PWM频率较高时，频繁的中断将影响程序运行的效率

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都可以产生指定个数的PWM脉冲