控制器局域网总线（CAN，Controller Area Network）作为一种专为实时应用设计的串行通讯协议总线，在工业及自动化领域占据着举足轻重的地位。它凭借简单的双绞线即可实现信号的高效传输，凭借出色的性能与广泛的适用性，已然成为世界上应用最为普遍的现场总线之一。实际上在我的应用场景并没有实际使用过这种借口，接下来我们也是主要学习一下STM32这方面的的具体使用方法。
5 `' X( ^; O% n$ I& X4 V      本次测试的C092是支持FDCAN的，CAN FD（CAN with Flexible Data rate），即“可变速率的 CAN”，可视为传统 CAN 协议的升级版。值得注意的是，此次升级主要聚焦于协议层面，物理层并未发生改变。CAN 与 CAN FD 在多个关键方面存在显著差异：
      传输速率不同：传统 CAN 的传输速率相对固定，而 CAN FD 引入了可变速率机制，能够根据实际需求灵活调整传输速率。在数据量较大或对实时性要求较高的场景下，CAN FD 可以提高传输速率，从而更快地完成数据传输任务；
% l- ]/ _' I  G( }( i: P9 ?8 n. l      数据域长度不同：传统 CAN 的数据域长度有限，限制了每次传输的数据量。而 CAN FD 扩展了数据域的长度，使得在一次通信中可以传输更多的数据，减少了通信次数，提高了通信效率；
" B. y7 k& o/ S( j& @. @$ C      帧格式不同：为了适应可变速率和数据域长度的变化，CAN FD 对帧格式进行了相应的优化和改进。新的帧格式能够更好地支持可变速率传输和大数据量传输，同时保持了与传统 CAN 协议的兼容性；
- u( F  N, O  `  h  ^% b      ID 长度不同：CAN FD 不仅在数据域长度上进行了扩展，还对标识符（ID）的长度进行了调整。更长的 ID 长度提供了更多的寻址空间，使得系统能够支持更多的节点，进一步增强了系统的扩展性和灵活性。
, r) O1 Z0 d2 j( _- U8 ]6 G2 R4 m      我们看一下班次开发板的原理图：
3 m% l& h$ e7 L& ?4 z

6 |! w% ]" ~. T

" _" P) n6 i% Q0 ~. \& j      实物接口如下：

' H$ ]$ B3 g/ ?- K/ R8 w      可以看到就在常用的USB接口旁边，也就是说基本上对于C0系列来说，USB和FDCAN只能二选一了。
      那么如何实现FDCAN的配置呢？
5 h7 h: b4 ]0 m; C: e" |5 N      先看一下时钟配置，因为C092支持最大的是48MHz，到FDCAN最大也是48MHz：

      启动FDCAN：

# O4 H$ M3 U' h& O" {

( |8 C! Y9 n3 _$ \1 s) F* M  ~

+ \; S$ `3 n% P4 n) Y2 ?! x+ H      这里没有过多的模式和配置，直接启用就好；
      注意修改默认引脚：

      下面就是具体参数的设置，我们本次主要进行一下回环测试，所以要进行如下配置：
; a3 W2 L7 u+ G6 H2 ]/ `$ _            

基本参数
Clock Divider . c- u; }* t: I. B: B7 P- s0 i: n	时钟分频 : a2 G2 m  I# l5 c+ a: ?
Frame Format	CANFD模式
Mode $ P6 m- M7 Z9 |3 P6 p9 V	正常工作模式
Auto Retransmission	自动重传 $ H- T+ @% Q8 Q2 u; t% \; I
Transmit Pause   Q/ B; j5 C0 [* U$ `	传输暂停
Protocol Exception	协议异常处理 1 `, ^3 T: i9 c5 L
Nominal Sync Jump Width	裁决段同步跳转段宽度
Data Prescaler 9 h% W8 Z5 n/ i	数据段分频系数 # @9 e: d7 @. {8 v
Data Sync Jump Width	数据段同步跳转段宽度   F% p; O7 X9 w! b. d( @
Data Time Seg1 7 f/ ^, D1 v' P6 F# j	数据段时间段1
Data Time Seg2 ! T* q8 c, [. @	数据段时间段2 7 M% X+ ~6 n# l9 |- P, f' F
Std Filters Nbr ( a$ t8 k" q) a4 X" a	标准滤波器数量
Ext Filters Nbr 3 j! N+ t% ^: I% ~, Y7 o3 c" B/ K	拓展滤波器数量 7 w% ]: v! D' V+ W  j
Tx Fifo Queue Mode # J% u8 w0 I. s0 f1 t8 y: t8 C& C	发送模式

              我们按照例程中的配置参数进行一下配置：

1 E0 F) j+ C* J# s7 v  o7 E

      接下来进行比特率的配置，如下图：
8 t' J% R! e& x" }' z& O# d' O

1 U9 R" }; L- T      上图的选项最小数值是1，比特率=CAN时钟/时钟分频/预分频/（Seg1+Seg2+1），所以就算是最小配置参数，得到的最大比特率是16M，不过我们还是不要设置那么大，就和SPI的配置一样，太大不一定通信稳定。
; c1 [' C) Y% |( ^      依然是回环测试，我们将CAN接头短接：
' k" e2 U; p* C  L  ]

5 P, C/ u6 h1 r      这里我们主要配置过滤ID，前面各开启了一个标准滤波器和一个扩展滤波器：
- K8 O, S' F+ s- E( P3 B; ~5 o  m

1. /* Configure standard ID reception filter to Rx FIFO 0. Only accept ID = FilterID1 */
   ) a" F6 W7 Q1 d8 s) Y" ?( J
2.   FDCAN_FilterTypeDef        sFilterConfig;
   - V/ Z' q, ?' r; K. I: V
3.   sFilterConfig.IdType       = FDCAN_STANDARD_ID;
   
4.   sFilterConfig.FilterIndex  = 0U;
   
5.   sFilterConfig.FilterType   = FDCAN_FILTER_DUAL;
     N% s4 z! v' O; a0 |# D7 d
6.   sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;
   ! k- j# x. n# k6 p6 I: T
7.   sFilterConfig.FilterID1    = 0x444;
     n9 g" m) v) o+ M4 D/ i3 H- F
8.   sFilterConfig.FilterID2    = 0x444; /* For acceptance, MessageID and FilterID1 must match exactly */
   
9.   if (HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK)
   
10.   {
    
11.     Error_Handler();
    
12.   }
    * E9 {4 Y* ^4 t, D$ y, Z
13. 
    
14.   /* Configure extended ID reception filter to Rx FIFO 1. Only accept ID between FilterID1 and FilterID2. */
    , {8 W7 A) v2 F) V/ D
15.   sFilterConfig.IdType       = FDCAN_EXTENDED_ID;
    , E& A! [/ o$ P% r( c. `$ ~
16.   sFilterConfig.FilterIndex  = 0U;
    1 q7 g9 s" q/ s4 {6 L. Q1 B+ g' w2 j
17.   sFilterConfig.FilterType   = FDCAN_FILTER_RANGE_NO_EIDM;
    ! W" m: q" a9 ^' Q& O3 u6 g
18.   sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO1;
    1 k; k/ |( F8 g& B
19.   sFilterConfig.FilterID1    = 0x1111111;
    * g) C. a  Y) w
20.   sFilterConfig.FilterID2    = 0x2222222;
    
21.   if (HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK)
    / g* N& n: ~# y4 [
22.   {
    ) L( r" p0 i2 n# Q7 ^: g: p* `
23.     Error_Handler();
    
24.   }

复制代码

然后是进行数据的发送和接受，这里都是通过FIFO的模式进行缓存的，并在接收节点进行接收数据打印：
* h, q* M/ Y# e$ |

1. FDCAN_TxHeaderTypeDef        txHeader;
   ( D( Y2 {: _5 q; l9 z
2. 
   ) N- N6 R1 E: p; X
3.   /* Add message to Tx FIFO */
   
4.   txHeader.Identifier          = 0x444;
   2 R2 B: k/ }; k( w
5.   txHeader.IdType              = FDCAN_STANDARD_ID;
   
6.   txHeader.TxFrameType         = FDCAN_DATA_FRAME;
   
7.   txHeader.DataLength          = FDCAN_DLC_BYTES_12;
   & A+ x  j" i8 A7 `
8.   txHeader.ErrorStateIndicator = FDCAN_ESI_ACTIVE;
   
9.   txHeader.BitRateSwitch       = FDCAN_BRS_ON;
   
10.   txHeader.FDFormat            = FDCAN_FD_CAN;
    6 S9 n( T/ ]  s& U( E$ u- t/ m0 ^9 E
11.   txHeader.TxEventFifoControl  = FDCAN_STORE_TX_EVENTS;
    
12.   txHeader.MessageMarker       = 0x52U;
    & V+ G9 n. R: p' A: V5 L/ P& r3 ~
13.   if (HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&hfdcan1, &txHeader, txData0) != HAL_OK)
    0 E& x. ^% G  T6 E2 r+ n% Y! Q4 E9 i
14.   {
    
15.     Error_Handler();
    
16.   }
    
17. 
    
18.   /* Add second message to Tx FIFO */
    ( g) V6 h) j: |( X) ~' q
19.   txHeader.Identifier          = 0x1111112;
    
20.   txHeader.IdType              = FDCAN_EXTENDED_ID;
    - E) H! J* t+ y, L" t
21.   txHeader.TxFrameType         = FDCAN_DATA_FRAME;
    ) Q% e, r3 Q) Q: E# g# ?
22.   txHeader.DataLength          = FDCAN_DLC_BYTES_12;
    * G5 ?( ]: A5 B) A# Y1 ?$ p" ?1 K. {
23.   txHeader.ErrorStateIndicator = FDCAN_ESI_PASSIVE;
    
24.   txHeader.BitRateSwitch       = FDCAN_BRS_ON;
    & J0 q$ n8 G4 R
25.   txHeader.FDFormat            = FDCAN_FD_CAN;
    
26.   txHeader.TxEventFifoControl  = FDCAN_STORE_TX_EVENTS;
    
27.   txHeader.MessageMarker       = 0xCCU;
    
28.   if (HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&hfdcan1, &txHeader, txData1) != HAL_OK)
    ! X5 N, V9 L+ ]9 ?! w- B, R( p
29.   {
    
30.     Error_Handler();
    # b. h$ I) `9 C2 O/ T) h- A
31.   }
    # u6 }8 ^4 X+ n6 U2 ?3 K) W
32. 
    6 F" w, A' d& |3 v6 v
33.   /* Add third message to Tx FIFO */
    
34.   txHeader.Identifier          = 0x1111113;
    
35.   txHeader.IdType              = FDCAN_EXTENDED_ID;
    ) A6 y" s' O. G
36.   txHeader.TxFrameType         = FDCAN_DATA_FRAME;
    5 N+ p5 |/ ^. ^5 }& n6 z" Y; \
37.   txHeader.DataLength          = FDCAN_DLC_BYTES_12;
      N0 x2 t# f6 Q" }3 [, a
38.   txHeader.ErrorStateIndicator = FDCAN_ESI_PASSIVE;
    
39.   txHeader.BitRateSwitch       = FDCAN_BRS_OFF;
    
40.   txHeader.FDFormat            = FDCAN_FD_CAN;
    
41.   txHeader.TxEventFifoControl  = FDCAN_STORE_TX_EVENTS;
    
42.   txHeader.MessageMarker       = 0**U;
    
43.   if (HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&hfdcan1, &txHeader, txData2) != HAL_OK)
    
44.   {
    0 `  o( d2 h( h' g6 g8 c+ r
45.     Error_Handler();
    : \3 o# ^/ t/ B2 {0 s5 u
46.   }
    
47.    
    
48.     /* Get tick */
    
49.   uint32_t tickstart = HAL_GetTick();
    ) B% B2 x0 Q) X& m: u- v
50. 
    
51.   /* Wait transmission complete */
    9 ?9 g* x5 G9 {, p' e' V
52.   while (HAL_FDCAN_GetTxFifoFreeLevel(&hfdcan1) != NB_RX_FIFO)
    6 c& z! Q* j8 v" U8 q; q3 R/ f
53.   {
    
54.     /* Timeout handling */
    $ ]  T- W) l9 g% [8 f4 D1 h
55.     if ((HAL_GetTick() - tickstart) > TX_TIMEOUT)
    # r( J$ ^5 B9 Z' S
56.     {
    
57.       Error_Handler();
    9 }3 C+ s# d3 P
58.     }
    
59.   }
    
60.    
    % e+ @) H! N$ t1 g& G
61.     /*##-4 Receive messages ###################################################*/
    ! U) u) M8 ]( h4 e% ?! U! F1 s
62. 
    # G* f( z; I7 A5 y2 s
63.   /* Check one message is received in Rx FIFO 0 */
    
64.   if (HAL_FDCAN_GetRxFifoFillLevel(&hfdcan1, FDCAN_RX_FIFO0) != 1U)
    
65.   {
    & ?! H# X# A  A4 @
66.     Error_Handler();
    
67.   }
    
68. 
    
69.   /* Retrieve message from Rx FIFO 0 */
    5 d; X9 ?9 e) w  g( [2 A/ s
70.   if (HAL_FDCAN_GetRxMessage(&hfdcan1, FDCAN_RX_FIFO0, &rxHeader, rxData) != HAL_OK)
    8 |; v: Q% f0 s, O( c. f! B
71.   {
    
72.     Error_Handler();
    ( A2 @3 B) N/ z* t# ?9 U1 I
73.   }
    2 ?$ I/ h! F% g6 [9 d0 l
74. 
    
75.   /* Compare received RX message to expected data */
    8 S: K  @, d& i, i: c4 `
76.   if ((rxHeader.Identifier != 0x444) ||
    4 Z8 i# F- K, l  |0 i; R
77.       (rxHeader.IdType     != FDCAN_STANDARD_ID) ||
    : z8 o& @1 `* w4 Q* F
78.       (rxHeader.DataLength != FDCAN_DLC_BYTES_12) ||
    
79.       (BufferCmp8b(txData0, rxData, COUNTOF(rxData)) != 0U))
    
80.   {
    6 Y7 Y( m( y# a) G8 b$ {6 w
81.     Error_Handler();
    
82.   }
    ' G8 V( R5 J2 G+ V  s) G
83.     HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&rxData, 12, 0xFFFF);
    
84.   /* Check two messages are received in Rx FIFO 1 */
    
85.   if (HAL_FDCAN_GetRxFifoFillLevel(&hfdcan1, FDCAN_RX_FIFO1) != 2U)
    
86.   {
    
87.     Error_Handler();
    - s# E" B: {3 B7 `( I4 Q3 j
88.   }
    3 C) l+ f' G8 t, O' Z
89. 
    
90.   /* Retrieve message from Rx FIFO 1 */
    
91.   if (HAL_FDCAN_GetRxMessage(&hfdcan1, FDCAN_RX_FIFO1, &rxHeader, rxData) != HAL_OK)
    
92.   {
    
93.     Error_Handler();
    
94.   }
      v! }/ F* i- f1 K' ]% ~
95. 
    
96.   /* Compare received RX message to expected data */
    * D( A0 f4 `) ]8 s1 k( c/ n3 H
97.   if ((rxHeader.Identifier != 0x1111112) ||
    
98.       (rxHeader.IdType     != FDCAN_EXTENDED_ID) ||
    ! H( Y0 {! k2 R7 J
99.       (rxHeader.DataLength != FDCAN_DLC_BYTES_12) ||
    . N. v# X& z& v) w3 I7 M1 W
100.       (BufferCmp8b(txData1, rxData, COUNTOF(rxData)) != 0U))
     5 ]) u6 T6 \& B; F7 p7 A1 g
101.   {
     % ]7 |; n* R. Z$ d1 o/ J0 q
102.     Error_Handler();
     * ]9 T, ^) n# [2 V5 ~  {
103.   }
     - E' A# n& L3 i, J0 L
104.     HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&rxData, 12, 0xFFFF);
     9 R5 Z, R2 u5 }% N
105. 
     
106.   /* Retrieve next message from Rx FIFO 1 */
     8 Z' z: X8 O3 H' `( L
107.   if (HAL_FDCAN_GetRxMessage(&hfdcan1, FDCAN_RX_FIFO1, &rxHeader, rxData) != HAL_OK)
     4 W, F) U0 f+ {+ \; m+ A' K
108.   {
     
109.     Error_Handler();
     
110.   }
     
111. 
     
112.   /* Compare received RX message to expected data */
     4 B- Y: V/ \; t9 I
113.   if ((rxHeader.Identifier != 0x1111113) ||
     / U& s8 b: A. @5 W( b& f, h( i
114.       (rxHeader.IdType     != FDCAN_EXTENDED_ID) ||
     
115.       (rxHeader.DataLength != FDCAN_DLC_BYTES_12) ||
     5 G7 R9 E! E" F0 c- B
116.       (BufferCmp8b(txData2, rxData, COUNTOF(rxData)) != 0U))
     
117.   {
     
118.     Error_Handler();
       T1 j0 [# T. R) g& [) a
119.   }
     : I$ W' }( `- t4 ^& G: @0 n9 I
120.     HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)&rxData, 12, 0xFFFF);

复制代码

     最后在通过在FIFO中查询的数据进行打印，与发送的数据一致：

      这里多了一个C8，应该是串口出现的问题。




) X7 s2 `  X- b/ j

5 I# r( U0 [& _- t" e


4 O, H/ a$ u2 q7 I( c* o- M
0 B& m1 I) M; x% ~3 `8 A- b
& `9 E! J) ?6 v  o: d- `/ r; H
' E: p, q* s4 y# o* |
! u! Z( o( `2 H% k6 r. u