STM32 CAN 控制器

CAN简介

CAN是ControllerAreaNetwork的缩写（以下称为CAN），是ISO世界规范化的串行通讯协议。在当时的轿车工业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各式各样的电子操控体系被开发了出来。因为这些体系之间通讯所用的数据类型及对牢靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的状况许多，线束的数量也随之添加。为习惯“削减线束的数量”、“经过多个LAN，进行很多数据的高速通讯”的需求，1986年德国电气商博世公司开发出面向轿车的CAN通讯协议。尔后，CAN经过ISO11898及ISO11519进行了规范化，现在在欧洲已是轿车网络的规范协议。

现在，CAN的高性能和牢靠性已被认同，并被广泛地运用于工业主动化、船只、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今主动化范畴技术发展的热门之一，被誉为主动化范畴的计算机局域网。它的出现为散布式操控体系完成各节点之间实时、牢靠的数据通讯供给了强有力的技术支撑。

CAN操控器依据两根线上的电位差来判别总线电平。总线电平分为显性电平缓隐性电平，二者必居其一。发送方经过使总线电平发生变化，将音讯发送给接纳方。

STM32自带的是bxCAN，即根本扩展CAN。它支撑CAN协议2.0A和2.0B。它的规划方针是，以最小的CPU负荷来高效处理很多收到的报文。它也支撑报文发送的优先级要求(优先级特性可软件装备)。关于安全重要的运用，bxCAN供给一切支撑时刻触发通讯形式所需的硬件功用。

STM32的bxCAN的主要特点有：

l支撑CAN协议2.0A和2.0B主动形式

l波特率最高达1Mbps

l支撑时刻触发通讯

l具有3个发送邮箱

l具有3级深度的2个接纳FIFO

l可变的过滤器组（最多28个）

在STM32互联型产品中，带有2个CAN操控器，而STM32F103ZET6归于增强型，不是互联型，只要1个CAN操控器

STM32的标识符过滤是一个比较复杂的东东，它的存在削减了CPU处理CAN通讯的开支。STM32的过滤器组最多有28个（互联型），可是STM32F103ZET6只要14个（增强型），每个滤波器组x由2个32为寄存器，CAN_FxR1和CAN_FxR2组成。

STM32每个过滤器组的位宽都能够独立装备，以满意运用程序的不同需求。依据位宽的不同，每个过滤器组可供给：

CAN的初始化装备过程,CAN相关的固件库函数和界说散布在文件stm32f10x_can.c和头文件stm32f10x_can.h文件中。

1）装备相关引脚的复用功用，使能CAN时钟。

咱们要用CAN，榜首步就要使能CAN的时钟。其非必须设置CAN的相关引脚为复用输出，这儿咱们需求设置PA11为上拉输入（CAN_RX引脚）PA12为复用输出（CAN_TX引脚），并使能PA口的时钟。使能CAN1时钟的函数是：

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,ENABLE);//使能CAN1时钟

2）设置CAN作业形式及波特率等。

这一步经过先设置CAN_MCR寄存器的INRQ位，让CAN进入初始化形式，然后设置CAN_MCR的其他相关操控位。再经过CAN_BTR设置波特率和作业形式（正常形式/环回形式）等信息。最终设置INRQ为0，退出初始化形式。

在库函数中，供给了函数CAN_Init()用来初始化CAN的作业形式以及波特率，CAN_Init()函数体中，在初始化之前，会设置CAN_MCR寄存器的INRQ为1让其进入初始化形式，然后初始化CAN_MCR寄存器和CRN_BTR寄存器之后，会设置CAN_MCR寄存器的INRQ为0让其退出初始化形式。所以咱们在调用这个函数的前后不需求再进行初始化形式设置。下面咱们来看看CAN_Init()函数的界说：

uint8_tCAN_Init(CAN_TypeDef*CANx,CAN_InitTypeDef*CAN_InitStruct)；

榜首个参数便是CAN标号，这儿咱们的芯片只要一个CAN，所以便是CAN1。

第二个参数是CAN初始化结构体指针，结构体类型是CAN_InitTypeDef，下面咱们来看看这个结构体的界说：

typedefstruct

{

uint16_tCAN_Prescaler;

uint8_tCAN_Mode;

uint8_tCAN_SJW;

uint8_tCAN_BS1;

uint8_tCAN_BS2;

FunctionalStateCAN_TTCM;

FunctionalStateCAN_ABOM;

FunctionalStateCAN_AWUM;

FunctionalStateCAN_NART;

FunctionalStateCAN_RFLM;

FunctionalStateCAN_TXFP;

}CAN_InitTypeDef;

这个结构体看起来成员变量比较多，实践上参数能够分为两类。前面5个参数是用来设置寄存器CAN_BTR，用来设置形式以及波特率相关的参数，设置形式的参数是CAN_Mode，咱们试验中用到回环形式CAN_Mode_LoopBack和惯例形式CAN_Mode_Normal，咱们还能够挑选静默形式以及静默回环形式测验。其他设置波特率相关的参数CAN_Prescaler，CAN_SJW，CAN_BS1和CAN_BS2别离用来设置波特率分频器，从头同步跳动宽度以及时刻段1和时刻段2占用的时刻单元数。后边6个成员变量用来设置寄存器CAN_MCR，也便是设置CAN通讯相关的操控位。

初始化实例为：

CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;//非时刻触发通讯形式

CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;//软件主动离线办理

CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;//睡觉形式经过软件唤醒

CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE;//制止报文主动传送

CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;//报文不确定,新的掩盖旧的

CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;//优先级由报文标识符决议

CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;//形式设置：1,回环形式;

//设置波特率

CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;//从头同步跳动宽度为个时刻单位

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;//时刻段1占用8个时刻单位

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;//时刻段2占用7个时刻单位

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5;//分频系数(Fdiv)

CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure);//初始化CAN

3）设置滤波器。

咱们将运用滤波器组0，并作业在32位标识符屏蔽位形式下。先设置CAN_FMR的FINIT位，让过滤器组作业在初始化形式下，然后设置滤波器组0的作业形式以及标识符ID和屏蔽位。最终激活滤波器，并退出滤波器初始化形式。

在库函数中，供给了函数CAN_FilterInit()用来初始化CAN的滤波器相关参数，CAN_Init()函数体中，在初始化之前，会设置CAN_FMR寄存器的INRQ为INIT让其进入初始化形式，然后初始化CAN滤波器相关的寄存器之后，会设置CAN_FMR寄存器的FINIT为0让其退出初始化形式。所以咱们在调用这个函数的前后不需求再进行初始化形式设置。下面咱们来看看CAN_FilterInit()函数的界说：

voidCAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef*CAN_FilterInitStruct)；

这个函数只要一个进口参数便是CAN滤波器初始化结构体指针，结构体类型为CAN_FilterInitTypeDef，下面咱们看看类型界说：

typedefstruct

{

uint16_tCAN_FilterIdHigh;

uint16_tCAN_FilterIdLow;

uint16_tCAN_FilterMaskIdHigh;

uint16_tCAN_FilterMaskIdLow;

uint16_tCAN_FilterFIFOAssignment;

uint8_tCAN_FilterNumber;

uint8_tCAN_FilterMode;

uint8_tCAN_FilterScale;

FunctionalStateCAN_FilterActivation;

}CAN_FilterInitTypeDef;

结构体一共有9个成员变量，第1个至第4个是用来设置过滤器的32位id以及32位maskid，别离经过2个16位来组合的

第5个成员变量CAN_FilterFIFOAssignment用来设置FIFO和过滤器的相相关系，咱们的试验是相关的过滤器0到FIFO0，值为CAN_Filter_FIFO0。

第6个成员变量CAN_FilterNumber用来设置初始化的过滤器组，取值规模为0~13。

第7个成员变量FilterMode用来设置过滤器组的形式，取值为标识符列表形式CAN_FilterMode_IdList和标识符屏蔽位形式CAN_FilterMode_IdMask。

第8个成员变量FilterScale用来设置过滤器的位宽为2个16位CAN_FilterScale_16bit仍是1个32位CAN_FilterScale_32bit。

第9个成员变量CAN_FilterActivation就很明了了，用来激活该过滤器。

过滤器初始化参阅实例代码：

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;//过滤器0

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;//32位

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;////32位ID

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASK

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//FIFO0

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;//激活过滤器0

CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化

至此，CAN就能够开端正常作业了。假如用到中止，就还需求进行中止相关的装备

4）发送承受音讯

在初始化CAN相关参数以及过滤器之后，接下来便是发送和接纳音讯了。库函数中供给了发送和承受音讯的函数。发送音讯的函数是：

uint8_tCAN_Transmit(CAN_TypeDef*CANx,CanTxMsg*TxMessage)；

这个函数比较好了解，榜首个参数是CAN标号，咱们运用CAN1。第二个参数是相关音讯结构体CanTxMsg指针类型，CanTxMsg结构体的成员变量用来设置规范标识符，扩展标明符，音讯类型和音讯帧长度等信息。

承受音讯的函数是：

voidCAN_Receive(CAN_TypeDef*CANx,uint8_tFIFONumber,CanRxMsg*RxMessage)；

前面两个参数也比较好了解，CAN标号和FIFO号。第二个参数RxMessage是用来寄存承受到的音讯信息。

结构体CanRxMsg和结构体CanTxMsg比较挨近，别离用来界说发送音讯和描绘承受音讯，

5）CAN状况获取

关于CAN发送音讯的状况，挂起音讯数目等等之类的传输状况信息，库函数供给了一些列的函数，包含CAN_TransmitStatus()函数，CAN_MessagePending()函数，CAN_GetFlagStatus()函数等等，咱们能够依据需求来调用。