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[STM32F1]

STM32F103c8t6 hal库 CubeMX CAN 双机通信

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楼主
tpgf|  楼主 | 2024-8-12 09:21 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
1.准备工作

准备两块STM32F103c8t6核心板子,2个CAN收发器(TJA1050)

2通信原理讲解

TJA1050原理图:



STM32c8t6里面只有一个CAN控制器,分为高速CAN和低速CAN两种,本次实验使用的是高速CAN。



高速CAN:

高速CAN是闭环网络结构,由两根信号线H/L组成一个环路,在网络环路的两端连接120欧姆的电阻,这种网络是一种高速、短距离的CAN网络,通信速率最高1Mbit/s;



低速CAN:

低速CAN是开环网络结构,由两根信号线H/L各自独立,在两根信号线上各自串联一个2.2千欧的电阻,这种网络是一种低速、远距离的CAN网络,通信速率最高125kbit/s;



开发板和TJA1050连接为TX--->TX, RX------>RX,不要连接错了,TJA1050 的电源要连接stlink 5v,或者电源模块5v,不能够连接开发板的电源,电压不够,TJA1050可能不能正常工作。

开发板子CAN外设TJA1050连接图如下




就是使用两个杜邦线,一个杜邦线连接两个CANL,一个杜邦线连接CANH,形成环。

CAN位时序和波特率

位时序:



同步段(SYNC_SEG):位变化应该在此时间段内发生,只有一个时间片的固定长度(1 x tq);
位段1(BS1):定义采样点的位置,其持续长度可以在 1 到 16 个Tq之间调整;
位段2(BS2):定义发送点的位置,其持续长度可以在 1 到 8 个Tq之间调整;
同步跳转宽度(SJW):定义位段加长或缩短的上限,它可以在 1 到 4 个Tq之间调整;
波特率:

波特率配置一般为500KHz,最高1MHz

CAN总线的波特率比较特别,串口协议的波特率只支持一个确定值,而CAN总线的波特率 支持一个较宽的范围 ,这也使得CAN总线的抗噪声性能大大增强。

CAN帧格式

CAN帧格式分为五种数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧、帧间阁。

其中数据帧和遥控帧有标准格式和扩展格式帧两种。



在HAL库中有一个CAN发送消息头结构体CAN_TxHeaderTypeDef,以下为结构体内主要定义参数有以下几种。

IDE(帧格式):可选参数CAN_ID_STD(标准格式帧)和CAN_ID_EXT(扩展格式帧)
StdId(标准格式帧ID):可选值范围0-0x7FF(11位)
ExtId(扩展格式帧ID):可选值范围0-0x1FFF FFFF(29位,其中标准11位+扩展18位)
RTR(帧类型):可选参数CAN_RTR_DATA(数据帧)和CAN_RTR_REMOTE(遥控帧)
DLC(发送数据的长度):可选值范围0-8
TransmitGlobalTime(传输时间戳使能):ENABLE/DISABL

CAN过滤器

CAN收发器可以从CAN总线获取数据,但是要获取怎样的数据,就可以通过过滤器去筛选

在HAL库中有一个CAN过滤器配置结构体CAN_FilterTypeDef用于配置筛选器,以下为结构体内主要定义参数

1.FilterMode(筛选器模式):可选参数CAN_FILTERMODE_IDMASK(掩码模式)和CAN_FILTERMODE_IDLIST(标识符列表模式)
2.FilterBank(筛选器组):指定将初始化的筛选器组,单CAN时参数范围0-13,双CAN时参数范围0-27
3.FilterFIFOAssignment(分配给筛选器的FIFO):指定分配给过筛选器的FIFO0/1,可选参数CAN_FILTER_FIFO0(FIFO0)和CAN_FILTER_FIFO1(FIFO1)
4.FilterScale(筛选器宽度):CAN_FILTERSCALE_16BIT(两个16位)和CAN_FILTERSCALE_32BIT(一个32位)
5.FilterActivation(筛选器使能):CAN_FILTER_DISABLE(不使能)和CAN_FILTER_ENABLE(使能)
6.FilterIdHigh(CAN_FxR1 的高16位):在32位的屏蔽位模式下,用于指定这些位的标准值
7.FilterIdLow(CAN_FxR1 的低16位):在32位的屏蔽位模式下,用于指定这些位的标准值
8.FilterMaskIdHigh(CAN_FxR2的高16位):在32位的屏蔽位模式下,用于指定需要关心哪些位
9.FilterMaskIdLow(CAN_FxR2的低16位):在32位的屏蔽位模式下,用于指定需要关心哪些位

不配置筛选器则CAN不能正常接收数据

3.CUBMAX配置工程

搜索并选定芯片stm32f103c8t6



配置时钟



调试工具sw



时钟树配置



配置工程名字等信息





最后配置CAN总线设置:分屏系数为9,时间配置5,2,1



配置CAN总线发送模式 选择Normal



配置发送接收中断:



配置一个串口用于通信,选择异步通信(Asynchronous)



点击 生成代码

因为两个板子是一样的型号,可以同时使用同一套代码。不同板子配置他们的波特率在一个频段。

4.编写CAN收发代码

在main.c重定义串口,定义之前一定要勾选Use MicroLIB,不然可能printf打印不出来



int fputc(int ch,FILE *f)
{
    HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)&ch,1,0xffff);
    return ch;
}
在main.c定义CAN接收和发送消息变量

static CAN_TxHeaderTypeDef TxMessage;
static CAN_RxHeaderTypeDef RxMessage;
配置过滤器函数:(没有进行任何的过滤)

static void CANFilter_Config(void)
{
  CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
  sFilterConfig.FilterBank = 0;
  sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;
  sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;
  sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x0000;
  sFilterConfig.FilterIdLow = 0x0000;
  sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;
  sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000;
  sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0;
  sFilterConfig.FilterActivation = ENABLE;
  sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14;

  if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan, &sFilterConfig) != HAL_OK)
  {
    /* Filter configuration Error */
         printf("ConfigFilter is Failed\n");
    Error_Handler();
  }
        printf("ConfigFilter is success\n");
}
使能CAN中断接收函数

  if(HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING) != HAL_OK){
          printf("CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING Fail\r\n");
          Error_Handler();
  }
  printf("CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING success\r\n");
使能CAN总线

  if(HAL_CAN_Start(&hcan) !=HAL_OK){
          printf("CAN start Fail\r\n");
          Error_Handler();
  }
  printf("CAN start success\r\n");
全部放在while循环之前begin 和end之间



CAN发送代码

void CAN1_Send_Test(void)
{
        uint32_t CAN_TX_BOX=0;
        uint8_t data[8] ={0x01,0x02,0x03,0x04};
        TxMessage.IDE= CAN_ID_STD;
        TxMessage.StdId = 0x2222;
        TxMessage.RTR =CAN_RTR_DATA;
        TxMessage.TransmitGlobalTime = DISABLE;
        TxMessage.DLC = 4;
        if (HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan,&TxMessage, data,&CAN_TX_BOX) != HAL_OK){
                printf("CAN send test data fail! \r\n");
                Error_Handler();
        }
}
放在while循环里面,2s发送一次



CAN接收代码

void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan) {
    uint8_t data[8];
    HAL_StatusTypeDef status;
    if (hcan->Instance == NULL){
        return;
    }
    status = HAL_CAN_GetRxMessage(hcan, CAN_RX_FIFO0, &RxMessage, data);
    if (status == HAL_OK) {
        printf("---> Data Received!\n");
        printf("RxMessage.StdId is 0x%08X\n", RxMessage.StdId);
        printf("data[0] is 0x%02X\n", data[0]);
        printf("data[1] is 0x%02X\n", data[1]);
        printf("data[2] is 0x%02X\n", data[2]);
        printf("data[3] is 0x%02X\n", data[3]);
        printf("<---\n");
    } else {
        printf("Failed to get CAN message, status: 0x%08X\n", status);
    }
}
两个板子可以烧录同一个代码,里面的发送ID改一下

CAN1:StdId = 0x2222

void CAN1_Send_Test(void)
{
        uint32_t CAN_TX_BOX=0;
        uint8_t data[8] ={0x01,0x02,0x03,0x04};
        TxMessage.IDE= CAN_ID_STD;
        TxMessage.StdId = 0x2222;
        TxMessage.RTR =CAN_RTR_DATA;
        TxMessage.TransmitGlobalTime = DISABLE;
        TxMessage.DLC = 4;
        if (HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan,&TxMessage, data,&CAN_TX_BOX) != HAL_OK){
                printf("CAN send test data fail! \r\n");
                Error_Handler();
        }
}
CAN2:StdId = 0x3333

void CAN1_Send_Test(void)
{
        uint32_t CAN_TX_BOX=0;
        uint8_t data[8] ={0x01,0x02,0x03,0x04};
        TxMessage.IDE= CAN_ID_STD;
        TxMessage.StdId = 0x3333;
        TxMessage.RTR =CAN_RTR_DATA;
        TxMessage.TransmitGlobalTime = DISABLE;
        TxMessage.DLC = 4;
        if (HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan,&TxMessage, data,&CAN_TX_BOX) != HAL_OK){
                printf("CAN send test data fail! \r\n");
                Error_Handler();
        }
}
ID改为不一样就可以了

5.最后运行测试!

这里我使用的是手机蓝牙接收串口信号







其实和CAN回环测试差不多,就多了个CAN收发器,模式配置不一样,里面代码都一样,如果通信不成功,看看你的单板CAN回环测试可以吗,

如果可以,就是TJA1050CAN收发器外设的问题,看下下面文章

STM32F103RCT+TJA1050+USBCAN盒做can通讯_tja1050连usb-can-CSDN博客

如果回环测试有问题,可以看看下面这篇文章。

STM32F103c8t6 hal库 CubeMX CAN 回环测试-CSDN博客

最后附上源代码和资料:

链接: https://pan.baidu.com/s/1UIe4P4OT57uQ3MlEdHxeHw 提取码: tf3p
————————————————

                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/lx3022949056/article/details/140953128

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沙发
而服务器人| | 2024-8-14 14:01 | 只看该作者
提到了高速CAN和低速CAN的区别,但不太理解它们的具体应用场景。什么时候会选择使用高速CAN而不是低速CAN?

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板凳
狄克爱老虎油| | 2024-8-17 23:49 | 只看该作者
现在高速can用的多吧

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地板
grfqq325| | 2024-8-28 12:01 | 只看该作者
在main.c的MX_CAN_Init()函数中,CubeMX会生成CAN初始化代码。

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