STM32G431单片机CAN通信实战指南

只看该作者 · 2024-12-12 10:44

在嵌入式开发中，CAN（Controller Area Network）是一种高效、可靠的通信协议，广泛应用于汽车电子、工业自动化等领域。本文将以STM32G431为例，详细讲解如何配置和使用CAN接口实现主从通信。STM32G431是一款基于Cortex-M4内核的高性能单片机，支持多种通信接口，是开发者的理想选择。
项目概述我们将实现以下功能：

STM32G431作为主控，通过CAN总线发送命令至从设备。
从设备接收到命令后进行反馈。
数据格式包括命令ID和数据载荷。

硬件连接

STM32G431开发板
MCP2551 CAN收发器
终端电阻（120Ω）
电源与接地

硬件连接如下：

STM32G431 的 CAN_TX 连接至 MCP2551 的 TXD。
STM32G431 的 CAN_RX 连接至 MCP2551 的 RXD。
MCP2551 的 CANH 和 CANL 接至总线。
总线两端分别连接120Ω终端电阻。

软件配置与代码实现软件采用STM32CubeMX生成初始化代码，使用HAL库实现CAN通信。
配置步骤

在STM32CubeMX中启用FDCAN外设。
设置波特率为500kbps（可根据需求调整）。
生成初始化代码并导入至Keil或CubeIDE中。

示例代码以下为实现主机发送和从机接收的完整代码：

复制

#include "main.h"



// 定义CAN句柄

FDCAN_HandleTypeDef hfdcan1;



// 初始化FDCAN

void MX_FDCAN1_Init(void) {

    hfdcan1.Instance = FDCAN1;

    hfdcan1.Init.FrameFormat = FDCAN_FRAME_CLASSIC;

    hfdcan1.Init.Mode = FDCAN_MODE_NORMAL;

    hfdcan1.Init.AutoRetransmission = ENABLE;

    hfdcan1.Init.TransmitPause = DISABLE;

    hfdcan1.Init.ProtocolException = DISABLE;

    hfdcan1.Init.NominalPrescaler = 1;

    hfdcan1.Init.NominalSyncJumpWidth = 1;

    hfdcan1.Init.NominalTimeSeg1 = 13;

    hfdcan1.Init.NominalTimeSeg2 = 2;

    if (HAL_FDCAN_Init(&hfdcan1) != HAL_OK) {

        Error_Handler();

    }



    // 配置过滤器

    FDCAN_FilterTypeDef filterConfig;

    filterConfig.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;

    filterConfig.FilterIndex = 0;

    filterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_MASK;

    filterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;

    filterConfig.FilterID1 = 0x100;

    filterConfig.FilterID2 = 0x7FF;

    HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &filterConfig);



    // 启动FDCAN

    HAL_FDCAN_Start(&hfdcan1);

    HAL_FDCAN_ActivateNotification(&hfdcan1, FDCAN_IT_RX_FIFO0_NEW_MESSAGE, 0);

}



// CAN发送数据

void CAN_SendData(uint32_t id, uint8_t* data, uint8_t length) {

    FDCAN_TxHeaderTypeDef txHeader;

    txHeader.Identifier = id;

    txHeader.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;

    txHeader.TxFrameType = FDCAN_DATA_FRAME;

    txHeader.DataLength = FDCAN_DLC_BYTES_8;

    txHeader.ErrorStateIndicator = FDCAN_ESI_ACTIVE;

    txHeader.BitRateSwitch = FDCAN_BRS_OFF;

    txHeader.FDFormat = FDCAN_CLASSIC_CAN;

    txHeader.TxEventFifoControl = FDCAN_NO_TX_EVENTS;



    if (HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&hfdcan1, &txHeader, data) != HAL_OK) {

        Error_Handler();

    }

}



// CAN接收回调

void HAL_FDCAN_RxFifo0Callback(FDCAN_HandleTypeDef *hfdcan, uint32_t RxFifo0ITs) {

    if ((RxFifo0ITs & FDCAN_IT_RX_FIFO0_NEW_MESSAGE) != 0) {

        FDCAN_RxHeaderTypeDef rxHeader;

        uint8_t rxData[8];

        HAL_FDCAN_GetRxMessage(hfdcan, FDCAN_RX_FIFO0, &rxHeader, rxData);



        // 处理接收到的数据

        if (rxHeader.Identifier == 0x200) {

            // 具体逻辑处理

        }

    }

}



int main(void) {

    HAL_Init();

    SystemClock_Config();

    MX_GPIO_Init();

    MX_FDCAN1_Init();



    uint8_t txData[8] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08};

    while (1) {

        CAN_SendData(0x100, txData, 8);

        HAL_Delay(1000);

    }

}