CAN基础知识介绍文中介绍了CAN协议的基础知识，以及STM32F4芯片的CAN控制器相关知识，下面将通过实例，利用STM32CubeMX图形化配置工具，来实现CAN通讯的环回测试

4 V9 @+ s0 a# e9 q* K1. STM32CubeMX配置


1 T9 _7 w# @& ^# M& X2 Q/ [⏩ CAN是挂载在APB1总线上，设置PCLK1时钟频率到最大45MHz
. q  i0 a) k, P4 J) w# ]


) e7 g3 q; |) O# F) E* A
8 @9 D# n* X! ~7 U+ T9 b' I2 y⏩ 激活CAN1，配置位时序参数，其他基本参数以及工作模式（此处设置为Loopback环回模式）


+ ]( `* a- t+ e. s

CAN波特率的计算公式：只需要知道BS1和BS2的设置，以及APB1的时钟频率，就可以方便的计算出波特率。比如设置TS1=8、TS2=6和BRP=6，在APB1频率为45Mhz的条件下，即可得到CAN通信的波特率=45000/6/(8+6+1)=500Kbps
, _/ _7 P" `. H

% b! b0 O2 ~1 h/ C+ J3 i' M
) Q. A2 o7 x" D+ [/ [) `
' i6 R$ P! [; K- ]% f/ l; y0 }0 K⏩ 激活USART1作为调试串口，配置相关LED对应的GPIO引脚作为指示灯


+ ?, n% C9 Q0 ~5 k- X: V2. MDK-ARM编程

% i8 E0 e; ], l: e, F2.1 几个重要的结构体


⏩ 主控寄存器 CAN_MCR：负责管理 CAN 的工作模式
$ D. y+ \" `6 y. i" R' {3 v7 k

1. typedef struct
   
2. {
   
3.   uint32_t Prescaler;       /* 配置 CAN 外设的时钟分频，可设置为 1-1024*/
   
4.   uint32_t Mode;            /* 配置 CAN 的工作模式，回环或正常模式 */
   - w, n+ z" e8 \* L
5.   uint32_t SyncJumpWidth;   /* 配置 SJW 极限值 */
   
6.   uint32_t TimeSeg1;        /* 配置 BS1 段长度 */
   
7.   uint32_t TimeSeg2;        /* 配置 BS2 段长度 */
   
8.   FunctionalState TimeTriggeredMode;    /* 是否使能 TTCM 时间触发功能 */
   # k: h' G3 R& J
9.   FunctionalState AutoBusOff;           /* 是否使能 ABOM 自动离线管理功能 */
   7 S% h$ g' U9 P" T
10.   FunctionalState AutoWakeUp;           /* 是否使能 AWUM 自动唤醒功能 */
    
11.   FunctionalState AutoRetransmission;   /* 是否使能 NART 自动重传功能 */
    
12.   FunctionalState ReceiveFifoLocked;    /* 是否使能 RFLM 锁定 FIFO 功能 */
    $ D, H. A0 f8 \/ U1 d4 W1 f
13.   FunctionalState TransmitFifoPriority; /* 配置 TXFP 报文优先级的判定方法 */
    
14. } CAN_InitTypeDef;

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⏩ 发送及接收头结构体：主要用于构造发送报文，以及接收报文。收发发文时，需要自定义头结构体变量

/ q+ u: y% M: S( w1 T: _2 }! n7 b

1. typedef struct
   
2. {
   
3.   uint32_t StdId;       /* 存储报文的标准标识符 11 位，0-0x7FF. */
   * \# _7 ~- [( r% }4 b
4.   uint32_t ExtId;       /* 存储报文的扩展标识符 29 位，0-0x1FFFFFFF. */
   + |/ M7 B! m+ k& z
5.   uint32_t IDE;        /* 存储 IDE 扩展标志 */
   
6.   uint32_t RTR;        /* 存储 RTR 远程帧标志 */
   6 b# Q- G/ f* ?- s% X
7.   uint32_t DLC;        /* 存储报文数据段的长度，0-8 */
   
8.   FunctionalState TransmitGlobalTime;
   ) B2 h6 V. m0 o/ u
9. } CAN_TxHeaderTypeDef;
   
10. 
    . E  z8 v  ^2 F1 G; T( @8 B- g0 E
11. typedef struct
    
12. {
    3 l5 n! J- O2 ~  ^
13.   uint32_t StdId;      /* 存储报文的标准标识符 11 位，0-0x7FF. */
    
14.   uint32_t ExtId;      /* 存储报文的扩展标识符 29 位，0-0x1FFFFFFF. */
    % ^3 ]. \; d+ s0 w/ ]$ ^
15.   uint32_t IDE;        /* 存储 IDE 扩展标志 */
    
16.   uint32_t RTR;        /* 存储 RTR 远程帧标志 */
    ' e+ D* f5 \  {  y4 ^3 h' @/ o  q
17.   uint32_t DLC;        /* 存储报文数据段的长度，0-8 */
    2 n3 _1 A& m; J' F  a! u  r, |
18.   uint32_t Timestamp;
    
19.   uint32_t FilterMatchIndex;
    4 ?3 J# j4 K7 a! M, R* I! i, j- H
20. } CAN_RxHeaderTypeDef;

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( O7 F0 K$ _( W" Y7 v⏩ 过滤器结构体：STM32CubeMX不会初始化过滤器的相关内容，需要自己添加

% o3 c9 U& [3 E5 j# ~& w
/ h) T' {& Q7 r7 Z: L6 U

1. typedef struct
   6 @& e) d* [% A6 A
2. {
   
3.   uint32_t FilterIdHigh;         /*CAN_FxR1 寄存器的高 16 位 */
   
4.   uint32_t FilterIdLow;          /*CAN_FxR1 寄存器的低 16 位 */
   
5.   uint32_t FilterMaskIdHigh;     /*CAN_FxR2 寄存器的高 16 位 */
     F8 e: P2 L$ _6 f3 U4 Y9 F
6.   uint32_t FilterMaskIdLow;      /*CAN_FxR2 寄存器的低 16 位 */
   ! F0 `" d1 d3 R0 j1 G
7.   uint32_t FilterFIFOAssignment; /* 设置经过筛选后数据存储到哪个接收 FIFO */
   6 @# s6 Z8 @# A* C# J2 y
8.   uint32_t FilterBank;           /* 筛选器编号，范围0-27，CAN1是0-13，CAN2是14-27 */
   
9.   uint32_t FilterMode;           /* 筛选器模式 */
   
10.   uint32_t FilterScale;          /* 设置筛选器的尺度 */
    
11.   uint32_t FilterActivation;     /* 是否使能本筛选器 */
    
12.   uint32_t SlaveStartFilterBank; /* CAN2起始过滤器组 */
    
13. } CAN_FilterTypeDef;

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& J! g5 w, u/ s  g$ o8 |
/ K& p6 ~; g7 _% S2.2 程序编写

) B% L" d! C' R/ s. D: _
7 j5 U( L8 ]# B. j5 ]3 {⏩ 生成工程后，打开can.c文件，可见STM32CubeMX已经对位时序参数、其他基本参数以及工作模式进行了初始化。但是并没有初始化过滤器的相关内容，因此需要我们自己添加，并在CAN初始化时调用
$ k" h: U6 n. G2 Z4 b, B! y$ F4 l

8 f8 L4 @& L( H5 v& x

1. //下面的设置只使能了FIFO0，并不过滤任何消息
   
2. void CAN_Filter_Config(){
   
3.   CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
   
4. 
   9 D' C' V9 O( u: p. J# W
5.   sFilterConfig.FilterBank = 0;      //筛选器编号, CAN1是0-13, CAN2是14-27
   
6.   sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; //采用掩码模式
   ' v  u; K- e4 [6 i: k! u
7.   sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; //设置筛选器的尺度, 采用32位
   
8.   sFilterConfig.FilterIdHigh = 0X0000;    //过滤器ID高16位,即CAN_FxR1寄存器的高16位
   * x  j# j0 f8 ~, M2 V" D3 ?4 V
9.   sFilterConfig.FilterIdLow = 0X0000;     //过滤器ID低16位,即CAN_FxR1寄存器的低16位
   ' E& P/ D/ D/ C7 X8 w( o
10.   sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0X0000;   //过滤器掩码高16位,即CAN_FxR2寄存器的高16位
    
11.   sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0X0000;    //过滤器掩码低16位,即CAN_FxR2寄存器的低16位
    6 k% k: F! h) R( g0 `2 T8 T
12.   sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0; //设置经过筛选后数据存储到哪个接收FIFO
    
13.   sFilterConfig.FilterActivation = ENABLE;   //是否使能本筛选器
    " Y4 c1 O# v, ^
14.   sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14;   //指定为CAN1分配多少个滤波器组
    ) C( C. u1 q& M1 i( Q
15. 
    
16.   if(HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK)
    2 k) d0 d5 @% s+ L# ^8 x: [' j2 k: U
17.   {
    7 Z/ f3 L) {7 j% \+ k5 a" n
18.     Error_Handler();
    
19.   }
    
20. }

复制代码

⏩ 编写发送和接收数据函数：此处将格式固定为标准数据帧，ID为12

7 _6 u& g  y( }2 {8 |7 F

1. uint8_t CAN1_Send_Msg(uint8_t *msg, uint8_t len){
   ; x  a6 H2 q) `% M% J0 s
2.   uint16_t i = 0;
   0 m& q. l3 w; D1 U- v8 u8 B
3.   uint32_t txMailBox;
   
4.   uint8_t send_buf[8];
   0 l- P6 j4 A5 B4 x, q/ B8 l- g
5. 
   
6.   txHeader.StdId = 12;
   & d, A& p, j& G0 }" p  U; J% Z
7.   txHeader.ExtId = 12;
   " I" `( c3 |3 W2 T& y1 F6 R
8.   txHeader.IDE = CAN_ID_STD;
   + K8 }" b! g1 e; e" [8 s
9.   txHeader.RTR = CAN_RTR_DATA;
   
10.   txHeader.DLC = len;
    $ B+ j7 I2 Y; W  E5 R
11. 
    . w) D) c! l3 e9 ?  V/ d8 Z
12.   for(i = 0; i < len; i++)
      w, h" m  q* h7 L, X5 G" s
13.     send_buf[i] = msg[i];
    
14. 
    . p8 Y! x' u, J& \
15.   if(HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan1, &txHeader, send_buf, &txMailBox) != HAL_OK)
    $ g; @2 G5 `& I, C2 ~
16.     return 1;
    * L+ t8 V6 G- h& h* B4 \5 M" g
17.   return 0;
    
18. }
    6 D' @  O  Z$ P1 i' g' c# Q
19. 
    
20. uint8_t CAN1_Recv_Msg(uint8_t *buf){
    % ^1 f; m: d) F
21.   uint16_t i = 0;
    
22.   HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan1, CAN_RX_FIFO0, &rxHeader, buf);
    0 }$ g' V8 p3 R) \  g' Q0 |
23. 
    " E% }0 L- n+ C, Y; ~2 S% j1 ~
24.   if(rxHeader.IDE == CAN_ID_STD)
    ' {) ~+ r5 n0 ]6 V8 T$ V0 _- T8 g
25.     printf("StdId ID: %d\r\n", rxHeader.StdId);
    
26.   else
    
27.     printf("ExtId ID: %d\r\n", rxHeader.ExtId);
    6 y1 q3 s/ D, O7 l7 [1 E- M3 h% N( K
28. 
    
29.   printf("CAN IDE: %d\r\n", rxHeader.IDE);
    
30.   printf("CAN RTR: %d\r\n", rxHeader.RTR);
    
31.   printf("CAN DLC: %d\r\n", rxHeader.DLC);
    
32.   printf("Recv Data: ");
    ' W& I2 ^) B& N  V1 T% u2 E
33. 
    & r- ]2 W$ X6 D  V* Z# i
34.   for(i = 0; i < rxHeader.DLC; i++)
    
35.     printf("%c",buf[i]);
    
36. 
    + U  g, K: p7 V: Z
37.   printf("\n");
    
38.   return rxHeader.DLC;
    
39. }

复制代码

⏩ 默认Cubemx生成的代码并没有can start，没有调用HAL_CAN_Start(&hcan1) 来使能CAN，因此需要在CAN初始化代码中添加

$ j/ m/ D+ K, {" }9 [7 O* x$ C
6 j0 Q0 b% \+ k8 c8 R

1. void MX_CAN1_Init(void){
   
2.   ......
   , F8 L) }2 \; {8 j" v/ [6 [
3.   /* USER CODE BEGIN CAN1_Init 2 */
   . P  F+ c, k) ^( n- B  N
4.   CAN_Filter_Config();
   7 S, Y6 u) g- D
5.   HAL_CAN_Start(&hcan1);
   
6.   /* USER CODE END CAN1_Init 2 */
   9 q) l7 D% n  y* u
7. }

复制代码

⏩ 主函数main.c中，代码如下

1. int main(void){
   6 q9 I, z( g) r
2.   HAL_Init();
   
3.   SystemClock_Config();
   1 k& O# X4 L4 E4 F- t! \1 z: C
4.   MX_GPIO_Init();
   
5.   MX_CAN1_Init();
   
6.   MX_USART1_UART_Init();
   
7.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   # b% {3 o) |9 r+ r% `$ G5 y
8.   uint8_t ret,i;
   
9.   printf("CAN Testing....!\r\n");
   
10.   uint8_t txdata[8] = {76, 79, 79, 80, 66, 65, 67, 75};
    
11.   uint8_t rxdata[8];
    
12.    /* USER CODE END 2 */
    ! P/ Y1 j+ o% b; w8 I
13.    /* Infinite loop */
    ; B6 a6 |( i4 q1 \: r7 W
14.    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
15.   while (1)
    
16.   {
    
17.     HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_1);
    / C. Y2 u* v) s5 y, b- D2 l- @
18.     HAL_Delay(1000);
    
19.     printf("Start Send data...\r\n");
    , X( X! k( o2 W! u9 z, b, B
20.   
    " {: H5 u6 ~* u. D9 _
21.     ret = CAN1_Send_Msg(txdata, 8);
    
22.     if(ret == 0)
    * W) A( G0 [) o# j" x8 R
23.       printf("CAN Send success!\r\n");
    
24.     else
    
25.       printf("CAN Send failed!\r\n");
      _4 c' ~$ O1 Y) [) _9 M! D
26.   
    " `# Q3 S9 a7 k( r1 ^3 B
27.     CAN1_Recv_Msg(rxdata);
    + Z( Q3 S8 Y  _
28.     printf("+++++++++++++++++++++++++++++++\r\n");
    
29.     /* USER CODE END WHILE */
    
30.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
31.   }
    
32.   /* USER CODE END 3 */
    
33. }

复制代码

3. 下载测试
8 ?6 p; H: y( r# D1 U
$ G( Z6 k# r* j0 x: Y+ _. q4 ^
编译无误后下载到开发板，可以看到系统运行时D1指示灯不断闪烁，串口不断的打印CAN环回测试的数据



/ v! G# i9 z. A: w

" E7 T3 u" T5 R7 J& q9 ^( u2 V& z) g转载自： 嵌入式攻城狮
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9 n6 }' p( m% H
/ e+ b3 y& [$ I6 V3 Y) t
* K9 @4 w% U' L) U) J8 `: v6 j