一、什么是can总线? can总线因为使用电压差表示逻辑1和0,所以抗干扰性强,传播距离远(500kbps 时130M),比特率越小越远 1.can有几根线? 2根,can_H ,can_L 2.can怎么表示1,0? can_H - can_L > 0.9V ,为逻辑 0,也称为显性电平。 can_H - can_L < 0.5v ,为逻辑1,也称为隐性电平。 一般can_H为3.5V , 2.5V 一般can_L为2.5V ,1.5V 二、stm32 怎么使用can总线 1.can接口在哪?
, r; g4 b8 Z- @
; U% K& Y# a+ \: @, t& \3 A" p6 I
stm32有can总线控制器,以及有库函数stm32f10x_can.c可以驱动该控制器 但stm32只是有can总线控制器,要真正连接can总线,她还要外接can总线收发器,才能分出来can_H ,can_L,例如如下芯片: 这个芯片的主要作用是发送时根据TXD的电平来决定can_H 和can_L的电平,以及接收时根据can_H 和 can_L的电平差来决定RXD的电平。 1 c0 E5 j7 p. I+ w2 d" f0 q$ E
, d$ _6 g, A) z) ^* j& l
# f$ ?& T1 j8 f M' s9 u3 Z+ y1 F) U7 A0 W# y* f
2.can概念入门比较好的文档 https://wenku.baidu.com/view/7701528a6529647d2728520f.html 这个文档比较详细的介绍了can帧的类型,以及各个帧每个字节,每个bit的含义,以及优先级仲裁机制。下面的例程是数据帧。 3.can例程。 * ~: g! x2 w5 h- ]. H
- #ifndef CAN_H_1 p% z5 z& u' b% k% _' ?7 B
- #define CAN_H_( l7 [) i6 a6 i# ~7 e. p
- #include "stm32f10x.h"
3 e2 e% I: B7 l' o - #define RCC_APBxPeriph_CAN_IO RCC_APB2Periph_GPIOA* r* z# O" P T: M: V7 _
- #define CAN_RXD GPIO_Pin_11' |$ K0 u! e# X! {0 d, u' E0 x% `
- #define CAN_TXD GPIO_Pin_12
4 y; A2 Q Z1 r i' l6 U - #define CAN_IO GPIOA. ^* a; W3 ~( M* J
$ N j/ g, w0 v4 U- enum canrate_e
, u& r5 b/ h* Z6 G+ `, F6 D6 J m- }$ w - {
: W1 r" b' Y- U& `4 P. }! e; U - CANRATE125K=125,7 F' [- a& M3 h
- CANRATE250K=250,
* U+ ~; L* K+ i' [/ |3 m$ S( v - CANRATE500K=500,
2 o/ I# f% s2 ^ - CANNOTLINK,
s6 ]7 F$ \9 M! r `- C - };
8 i7 ?8 y8 s/ { \. G - 5 Z6 C, y' F: |. e2 l4 g
- enum canStdExt_e
7 e( S4 [% s/ d1 z* p. J H8 p' b' Z - {" ^. `4 Q+ h; T7 J/ _3 b
- CANSTD=0,7 B$ c2 [) V. k% A% M
- CANEXT=1,, U1 e8 l9 T' t
- };
" m, n# y( r, z% C& z5 P - struct canrxtx_s
) A. w' E+ |7 f - {
8 ~. a4 Z9 A0 ~8 `# X( M# m9 t0 L - CanRxMsg rxMessage[3];1 s- M; F8 K' R
- u8 rx_newflag;$ u# I1 r$ P3 M" A& ?
- uint32_t f;
- H/ p& u# i& K% t) Y( L - CanTxMsg txMessage;
3 | N) q: l4 l9 H - : D/ s9 u3 Z8 F9 I- i
- };' K- I% g& Z8 \8 u2 j4 ]) \& M
- 5 C" s3 K: W8 `, X+ y0 L; v
- /*std ID*/
, S, I/ x; E& n* z {8 s9 b - #define CAN1_TX_STD_ID 0x7DF //11 Bits ID,Functional
* w9 K" E( m8 ?: Q
' i; e0 q- [. q1 i* Q; D- #define CAN1_TX_STD_ID_ECM 0x7E0 //11 Bits ECM ID,physical
; ~* T3 g/ c7 ?+ z3 t - #define CAN1_RX_STD_ID_ECM 0x7E8 //11 Bits ECM ID,physical
% U& y3 d) w7 Q% q. J) I: w - #define CAN1_RX_STD_Filter 0x7FF //11 bits ECM Filter
( Z8 o9 R* `% r- U
2 M) n {% p$ F, F6 J- /*extend ID*/- D. j: l, f2 M& D
- #define CAN1_TX_EXT_ID 0x18DB33F1 //29 Bits ID,Functional& a: {$ p+ P/ M* ?5 z
- #define CAN_Id_Extended_HONDA 0x18DBEFF1 //29 Bits ID,Functional HONDA
" R, m& q# {$ P- X1 j' U/ f, y7 O - #endif
复制代码- #include "can.h"
! \ ]! g' n0 [, w! w - #include <string.h>
* k. s" n) a( G+ x4 z/ V - u8 std_or_ext;
( _# P* w/ X. A9 Y- E8 w0 w - struct canrxtx_s canrxtx;
2 w1 H5 {! Z! f$ w7 A - void CAN1_init(enum canrate_e canrate)) B: P* B4 G( _* Q9 [9 N
- {# Y1 E7 }- q6 G, n9 N* D
- , I1 v: [. H/ i) n
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;( i: u4 `- a1 m6 k: d6 M/ q g
- CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure;* X6 y3 N7 }( s4 r% m/ e1 U
- 0 J+ O+ K% w" U
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APBxPeriph_CAN_IO | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
3 y8 O; _! o" T) T% U: l - RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,ENABLE);
$ [% y- L3 i2 c/ H/ o$ C - GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = CAN_RXD;
9 Z; W$ Y9 a) @& C# i% f - GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
+ x2 I( c" P( |3 g% I- F - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;8 X/ K; A2 v- X+ E8 E+ \% ]) b5 i
- GPIO_Init(CAN_IO, &GPIO_InitStructure);
* m8 H( h$ [; ~3 c4 Q" ~ s6 @
( u* v7 A$ m9 s2 r7 X- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = CAN_TXD;
+ p, s' P; x- k) p$ n9 Z, N% `8 J - GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
4 ^) k. `- M7 t: q3 ] - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
+ m* N* k; H4 d - GPIO_Init(CAN_IO, &GPIO_InitStructure);8 g6 T# {+ I4 g( `
* j0 C! e$ u- U8 v) n- CAN_DeInit(CAN1);3 \! t: D" b9 J( V1 o/ `
- CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);* c) S% Z! j3 x; z H7 V
4 H% \1 N& N+ t, c$ a* I5 M- CAN_InitStructure.CAN_TTCM = DISABLE;
- d+ D5 _( E' P; h8 {$ h - CAN_InitStructure.CAN_ABOM = DISABLE;
6 i; f. A* x0 g$ a - CAN_InitStructure.CAN_AWUM = DISABLE;% y1 @+ `' r! Y( d* [* B7 z$ {! i
- CAN_InitStructure.CAN_NART = DISABLE;; ^3 F4 a! J: _1 t* K
- CAN_InitStructure.CAN_RFLM = DISABLE;- h6 l! x" e3 y; e# ?
- CAN_InitStructure.CAN_TXFP = DISABLE;, ^4 |; \) o; Q* P( h) B! e9 W' [
- CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_Normal;
+ }/ V$ d, h6 \ - CAN_InitStructure.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq;
3 ]. x* X9 T" g5 ?$ l. q - CAN_InitStructure.CAN_BS1 = CAN_BS1_3tq;
2 _3 s( d% {" o! V, h3 ~ ]. S+ w - CAN_InitStructure.CAN_BS2 = CAN_BS2_2tq;. @; d5 M: B: j% f
- //CAN BaudRate = 72MHz/(CAN_SJW+CAN_BS1+CAN_BS2)/CAN_Prescaler$ L7 o6 ] E( \, k+ ~9 Z+ M: @1 u
- if(canrate==CANRATE125K) /* 125KBps */
) p# ^: P& n3 M! d" d: Y& @: c - CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =96;
4 S6 ~. p6 }$ L) T% @ - else if(canrate==CANRATE250K) /* 250KBps */9 ~! e) o$ [! s5 I% h$ _' p$ ?0 V
- CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =48;6 P; k$ S0 `8 b. Y
- else /* 500KBps */
T. u: x6 E6 K% l* U - CAN_InitStructure.CAN_Prescaler = 24;9 v5 J1 `0 w& \4 \
- K) n. t9 g7 Q! b! D- CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);* A9 d3 c' z9 y
- }+ k8 {5 m- e+ l
) f, C- @1 e" x- F2 m- void CAN1_ConfigFilter(u32 id1, u32 id2, u32 mask1, u32 mask2, u8 std_or_ext)
' E) t8 N; ]2 K( z4 x: t, Z( ] - {
' p3 V* ]$ U: x1 M. t1 l - CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure;+ W7 z$ Z8 [; p4 K
- NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;% S: z8 i% M9 d( }, l
" ^ l+ C3 U8 o5 ^6 e0 f- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=1; //use which filter,0~13, {) K4 `8 u8 e& u! O6 d! \- a
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;
8 U# s5 E. X# Q$ S& C/ E. e. a - if(std_or_ext == CANSTD)
, i, q8 v: j4 Z6 j8 L - {% Y: p- o, l- b9 b e( f$ Q! W
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;
* K: X/ G1 _6 j7 U; O+ s/ U; p3 U% n+ n - CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=id1<<5;8 p0 {1 k$ v( d' J. Y5 h5 Q
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=id2<<5;3 [+ g0 {" @/ z4 J5 e& z
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=mask1<<5;
* ]( | I8 Q5 B4 L3 M - CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=mask2<<5;
* \7 O+ P D9 P o& {8 x9 j$ w q& ]
2 ~+ E/ a2 X) V z5 j/ d/ w- }
+ w6 V# z' m" `9 C1 z5 U& z - else2 j7 G$ j& ?" {" t2 q, W/ f! a
- {
4 x; Q' O3 z0 w - CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;8 p1 C; |; Q+ t& T
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=(u16) (id1>>13);. K5 V" a" ?6 W
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=(u16) (((id1&0x00001FFF)<<3)|CAN_Id_Extended|CAN_RTR_DATA);
6 G" K3 t! S! u2 D+ a - CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=(u16) (mask1>>13);8 z* M4 x- _4 D+ }( @7 l; i
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=(u16) ((mask1&0x00001FFF)<<3);. P+ |7 w! B k- | \
- ' B) f7 j1 l$ V- q
- }
0 j7 m3 j2 e6 U6 D8 F! Q1 O - 3 q t3 @/ U3 ~
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_FIFO0;& q( q% V1 e) f2 A: H
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;! Y$ X: j1 ?* a x/ D
- CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);3 n, x9 S" L# }; p" p9 l3 i" l
( N; G {- Q0 O( p- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = CAN1_RX1_IRQn;
% F5 [: U* N5 ~1 y: `' \
. a& N: B& h. O" p' k- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;% K' ~3 u1 }& i
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;" b% |+ u/ j* g) D! V+ J7 _3 j% H1 E
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
; t, E# Q% Q7 }/ e# q; ~; W. b - NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);7 c$ @/ A0 D+ ~- l( J
- 0 z7 p% S& Q, r. h v% O4 C
- CAN_ITConfig(CAN1, CAN_IT_FMP0, ENABLE);8 S, P5 ^5 d9 F6 {1 l: V3 w3 v
- }
% p5 ~5 h' \" B. u" }: \* S4 x- b1 t' Z - /************************init******************************/2 v4 R8 V4 @: g5 _# G) ]
- void init_demo()" z1 q2 s4 q/ v- @2 }" g
- {: f, B9 N- m" L* d1 T* r
- std_or_ext = CANEXT;
9 }# V" F! s) v" ?# @ - CAN1_init(CANRATE500K);/ N) L# ?. _1 S1 M4 S& y' W
- CAN1_ConfigFilter(0x18DAF110,0x18DAF110,0x1FFFF100,0x1FFFF100,std_or_ext);//extend ID% P! D! L/ i6 V# a3 F- c$ d
- }
G! s6 v/ h+ z - /************************tx******************************/
; \; c [& _( s; ?0 T - /*datalen<=8*/
$ @) z) j2 q7 H( m5 Y9 e - int CAN1_TransASerialData(u8* pdata,u8 datalen)) Q: y, p9 c" {. A4 s$ M
- {) z( r) |: c0 V+ `, D: y3 u
- u8 i=0;- P7 l5 ~5 J9 t- P
- # t. {% `- Z6 n: l7 J) H. [) U
- Delay_ms(20);) g* U, j5 t P( r
* u. H9 Y/ ^0 e6 B. q4 H8 ]- if(std_or_ext == CANEXT)
# I: n; z9 a% N5 N! V, s* W - { ^" `$ {- C/ i# I& Z. c; h1 f9 Y
- canrxtx.txMessage.StdId=0x00;4 N5 l' p# Z/ F2 Y8 i% L$ s
- canrxtx.txMessage.ExtId=CAN_Id_Extended_HONDA;//bentian
4 _! W( w: M" j/ z* Q, u f - canrxtx.txMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;
: ]6 }" n2 b. e - canrxtx.txMessage.IDE=CAN_Id_Extended;// 29 bits( g+ L/ ~( D* t3 I3 h, B1 Q, K
- / z% v4 t; w1 O7 t& U' J# c
- }) d( s6 `) _: y1 l
- if(std_or_ext== CANSTD)
, j N4 r4 s; r; N- n! v - {) k+ X, X. U8 [ m+ o7 r S
- canrxtx.txMessage.StdId=CAN1_TX_STD_ID;) J- d) u# x: n. V- A" ~
- canrxtx.txMessage.ExtId=0x00;
: s8 a/ V9 P5 @1 l. l - canrxtx.txMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;# @- `+ I8 t* |, y2 c6 g4 K. q
- canrxtx.txMessage.IDE=CAN_Id_Standard;//11 bits3 u* W0 r- ?5 w; _6 S
- }
+ C" P. q9 {' E: K" g; S - " D# x. Z! X" O- B( ?, B" j R, Z" t
- canrxtx.txMessage.DLC=0x08;( {) P; t( ^1 A t8 R; N8 |
- canrxtx.txMessage.Data[0]=datalen;
% K: U- n; h3 m( X2 P0 T C - memcpy(&(canrxtx.txMessage.Data[1]),pdata,datalen);9 ~' {- E/ ^. w
- 8 O2 a8 ?6 r' N# p5 b
- x% R& L( F- F- while(((i++)<3)&&(CAN_TxStatus_NoMailBox==CAN_Transmit( CAN1,&canrxtx.txMessage)))
, y; M* u2 X$ t) n! ^1 g; V1 d- b - ! M$ ]3 d- G X* r
- if(i>=3) //timeout
" P, h1 U: Z! B; s3 y7 L3 N: j - {
7 \' C6 v5 P& A1 a - return (-1);
9 _! y D7 u4 X - }
9 a* R" G4 H$ \" p0 g9 G6 t/ E
9 g5 S, ]- u6 l- x3 U- canrxtx.rx_newflag=0;
7 E$ l5 v7 {# @# z$ p - return (0);; W& u5 t& h, x: m8 a3 r6 L3 ]" q
- J8 {* \. u/ i6 [- x: J- }
+ {& q7 ]4 W9 S+ H - /************************rx******************************/1 S1 I$ ?" H Z; Q
- void CAN1_RX1_IRQHandler(void)
, |$ Y" n5 y S" S d. I - {& m/ X h( J. `: \* x! q
- memset(&canrxtx.rxMessage,0,sizeof(CanRxMsg));; e" z# ?+ u9 [/ `5 M5 Y
- if(CAN_MessagePending(CAN1,CAN_FIFO0))9 ? w1 [8 v! |
- {& x+ \0 n1 z; e' r) L& z
- CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0,&canrxtx.rxMessage[0]);9 E) F4 y* a3 H# A* A! f5 [' T
- }3 S3 ]6 k7 M4 Y
- canrxtx.rx_newflag=1;
" B; T8 b+ E) J - }
复制代码 4 x5 C1 q5 ?/ @( ^, d. ^
三、标识符过滤器的解释 过滤器只是用于接收,判断某个报文是否能通过过滤器,过滤器初始化如下: - CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;
复制代码- <font face="Tahoma" color="#000000">CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit; </font><div><font face="Tahoma" color="#000000">CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=id1<<5; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=id2<<5; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=mask1<<5; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=mask2<<5; </font></div>
复制代码
# e7 c: E3 D& s; x9 Z) a9 Wstm32有0~13个过滤器组,每个过滤器组有两个32位的寄存器,通过设置下面两个结构体成员的值可以有四种组合:CAN_FilterMode 和 CAN_FilterScale: W* ~9 I. X1 i' \1 P! A* x
: ]7 y: y& B2 L9 c8 F9 E
( `9 O& c( p U0 v: a# f2 A
四、关于邮箱 如下图,发送3个邮箱,接收每个FIFO 3个邮箱,这是硬件自动管理的,软件不用管,只要判断发送成不成功,中断接收哪个FIFO就行了(要接收过滤器初始化时绑定的那个FIFO)。 每个邮箱都可以存储一个独立的报文,发送调度器(下图红圈)会根据标识符(ID)的优先级来决定先发送哪个报文(比如发送时3个邮箱都有报文,标识符不一样),PS:标识符数值越小,优先级越高,这是由CAN总线仲裁机制决定的(线与,0可以与掉1)。
+ }) N+ \- S) z% K+ G) m+ E
5 ^/ Z7 H' y6 O- F/ o4 ~$ |
五、can中容易理解错的概念 1.CAN总线中是没有地址这个概念的,每个报文都是群发。 所有节点都可以发送和接收,先发送的有优先权,此时其它节点处于监听模式,看是否有能通过自己过滤器的报文。 当同时有多个节点需要同时发送时,can总线将实行仲裁,标识符小的优先发送,被仲裁下去想要发送的节点立即转入监听状态,等待下次机会。 标识符是报文的一部分,如下图所示: 2.不管是标准帧或者扩展帧,最多只能携带8字节数据,用户可以根据这8个字节私立协议。 SOF:帧起始信号,显性电平,即can_H和can_L相差很小,小于0.5V,库函数做了赋值,不管。 标识符:11bit或者29bits,代表着本条报文的优先级 RTR:帧类型,是远程帧还是数据帧 IDE:标准帧还是扩展帧 R0:保留位,库函数做了,不管 DLC:数据域长度 数据域:具体携带的数据,最长8字节 CRC:对CRC前所有字节进行校验,得到的结果,库函数进行了这一步,不需要我们自己计算,不管。 CRC分隔符:1个隐性电平,库函数做了,不管 ACK Field:库函数做了, EOF:帧结束标志,至少连续7位的隐性电平。不管。
0 g; z" c( @. [( P6 G
% d, }9 A. `! w( u
3.位填充的概念 在CAN消息帧中,帧起始,仲裁场。控制场,数据场和CRC段,均以位填充方法进行编码。当发送器在发送流中检测到5个极性相同的连续位时,自动插入一个部补位码。 我觉得这个只要了解就行了,实际编程中库函数已经帮我们做了。 7 X" }/ e8 e4 A. o
4 z/ g* }3 w2 k' v: F |