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can串行接口之简单测试

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eefishing 发布时间:2019-12-20 00:08
can接口相对是一种常用的串行接口,但是不像spi、i2c、uart等接口都有主从的关系,can可以任何一个节点主动发送数据,并且假如出现总线冲突会有硬件来处理。
( h# f& W0 J  e  n( E
can和rs485又有些类似,都是把ttl信号转换成了差分信号。所以在stm32 使用can的时候会有一个can收发器。

! G2 c" Y  T! U" n2 ?* v9 d; M1 F2 N
' f. |! q4 R# \- p! `) w6 P! n; z- s9 ~
从电路上看起来也很简单,stm32也是通过can tx、rx两根线和收发器相连。所以假如我们要测试can的发送,是不是只接can tx脚就可以了?

& R8 ^7 `( x2 J1 l9 B9 S4 t
我最开始也以为这样就可以,但是深究can的总线冲突检测原理就会发现这样行不通的。因为can 在发送数据的时候也会同时接收发送的数据,通过把接收的数据和内部发送寄存器的数据做对比,是不是一致就知道总线有没有冲突。所以在正常情况(这里意味着非正常情况下也可以)下can rx不接就到这发送出去的数据无法收到从而硬件自动判断为发送失败。

' D( g: _* d3 n( [
所以要保证发送数据成功,can tx脚和can rx脚要都接上,并且确保can收发器供电正常。
9 M+ j( t" O% i' E$ v
硬件上就这些主要注意点,接下来就主要是软件的配置了。

8 c' j! o5 T8 z. d/ G. Q! l4 Z2 ^5 |
一般stm32 配置can有以下几大步骤:
, E9 [# p5 _/ q, \; E
  • can的初始化(cubemx直接可以生成代码)
  • can的启动
  • can滤波器的设置(用来接收的,发送的时候可以不用配置它)
  • can执行发送数据请求
  • 我们只测试can的发送,所以就只用关系1、2、4步骤就可以了。0 t. Y' i5 _' _

; h$ v1 Q1 U7 e; E3 I
第一步,配置stm32cubemx(基于stm32f072cb)
' o! R0 u! @! W7 ~0 |4 L1 [: [, H
7 A. Z* W. [- q6 E5 h

: l( F% S6 M- b- R/ u" w
如上图所示,最关键主要配置如下三个参数,分频数我这里配置48,下面的time Quantum值就会自动计算出来。因为can时钟是48mhz经过48分频后,一个单位时间就是1us=1000ns。

( x: H: V! s( e* ~4 C* N
因为我想要100k波特率,然后填写下面的Time segment1(简称 Tbs1 )和Time segment2 (简称 Tbs2) 为5和4。那么具体波特率该怎么计算还是要看看官方手册的描述:
9 D" s! @5 s) F6 ]
) m5 c4 }% W" h1 K0 q% c
根据如上描述,能决定波特率的也就是三个参数:分频值、Tbs1、Tbs2。需要注意的是,这个SYNC_SEG的1tq是固定值。和stm32cubemx中的jump width不要弄混淆了。jump width这个时间参数是作为补偿时间的上线,当时间有偏差的时候,就会自动补偿,最长时间不能超过该参数设定值。
/ t8 c( @+ g* `" D) r, i# M4 d
配置完以后就可以生成MDK工程了。
" M! p% G0 C/ }- a
第二步:启动can/ u! I; P6 V* s. N3 E
通过stm32cubemx生成的工程就已经配置好了can参数,我们直接调用一条语句就可以启动can。

- r) {' U: Z7 X( H: k& [6 s
HAL_CAN_Start(&hcan);
3 a& n7 I! h- V$ ^6 \* J5 c& g' n# A% K2 A
第三步:发送数据
9 v9 X/ M0 X+ M' a$ M0 @
$ S$ z/ m1 o' T" f
can数据和串口数据不同,你写0x55就发送0x55。而can的数据都是以包为单位的,所以要发送数据我们就要填充包,在程序里面就是填充结构体,填充完以后进行发送请求。

1 W$ N, S! d  R5 s7 A0 c
CAN_TxHeaderTypeDef   TxHeader;9 J* {- B, D6 `$ Y6 A( e( L8 i
uint8_t               TxData[8]="12345678";
0 ~% L! m) S0 luint32_t              TxMailbox;TxHeader.StdId = 0x321;  u/ M, U& f( N6 w6 J7 Z
TxHeader.RTR = CAN_RTR_DATA;TxHeader.IDE = CAN_ID_STD;9 K/ B7 n9 Q5 \! o; B' V- K* A! z) ?
TxHeader.DLC = 8;
3 |* a2 J7 q3 `( O/ n6 wTxHeader.TransmitGlobalTime = DISABLE;
: Y1 K8 y3 S  U" D6 D0 _8 Zif(HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan, &TxHeader, TxData, &TxMailbox)==HAL_OK)
5 C$ w: C7 d% z{) R" F6 N: a2 T% A# t% P
    HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);5 q4 {1 @; K( }" I3 j" y* E2 Z; U
}
! {' p: s. x  A5 g- [& `% X& ^0 y
如果硬件没问题,这时候通过can总线就可以接收到发送的数据。(这个要通过pc接收就需要一个usb can接收的硬件工具)。
莫慌,还没完……
. o0 ^6 E$ g! {
记不记得在前面,我们提到过在正常情况下can rx和can tx引脚都需要连接到can 收发器。那么实际上stm32 除了正常模式还有几种特殊模式:
# w+ M: S1 m( @
  • slient mode(静音模式)
  • Loopback mode(回环模式)
  • Loopback and slient mode
    . a6 D% w2 K4 L; s
. \8 p( U) W$ {. p7 p

7 Y, Q  d+ @$ _( \, M
通过上图可以很容易明白这几种模式区别:
8 {; b" j1 }( [) u3 r* J# x
正常模式:内部的tx和外部TX引脚相连,内部rx和外部RX引脚相连;内部rx和tx是不相连的。

0 C0 c% S- S8 a+ n" s
静音模式:can可以接收外部的数据但是发送不出去,同时内部tx和rx相通
( x; j7 Q) r& C/ f( s& m0 G4 A
回环模式:can可以发送出去数据但是接收不到外部的数据,同时内核tx和rx相通

/ I, `* G- T7 M5 U6 D
所以在回环模式下就可以实现CAN RX引脚不接收发器也能发送出来数据。
8 \: D0 S/ l6 V' e- E  N5 F8 V1 t
+ k. h) q0 e& c- z
收藏 评论0 发布时间:2019-12-20 00:08

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