STM32F103 CAN通信波特率的计算方法

前言
' T  R+ k6 C; P! M最近看一下CAN通信，翻出来之前做过的STM32 CAN通信的项目代码，有些概念比较模糊了，如波特率是怎么计算的。


. d3 J3 J: v% V" N( P: l$ G+ z! |最近接触rt-thread比较多，想把之前的CAN通信的代码，移植到RTOS上。


- w: I# M( s$ x4 C3 f  W
" W6 w* R9 T  CCAN波特率
如果主机与从机，波特率不一致，很难正常的通信。

7 z) s3 _, f4 ?& Z7 }计算方法
5 a$ W' U. m1 x
这里的500Kbps，是怎么计算出来的？

/*
* 函数名：CAN_Mode_Config
* 描述  ：CAN的模式 配置
* 输入  ：无
# L$ ^8 A  p7 a * 输出  : 无
, b/ H3 @* g! d' L * 调用  ：内部调用
! C4 @/ i- I6 {+ ] */
static void CAN_Mode_Config(void)
5 S/ O7 P/ d% l% r1 R{
    CAN_InitTypeDef        CAN_InitStructure;
  d* Y6 V. X+ y1 y8 t    /************************ CAN通信参数设  *********************************/
- o; Q6 B8 }2 k0 U9 D    /*CAN寄存器初始化*/
    CAN_DeInit(CAN1);
9 [" G9 d8 h/ T) W/ L" X    CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);         /* CAN单元初始化 */
# e+ V4 W* D+ p+ s3 I    CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;         //MCR-TTCM  关闭时间触发通信模式使能
* r$ O: m/ q% Q1 V* }( x! i' a/ u    CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;         //MCR-ABOM  自动离线管理
" S! l% C3 \# F4 s; Q' p    CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;         //MCR-AWUM  使用自动唤醒模式
; a% q9 w+ o* }! k% i) `    CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE;          //MCR-NART  禁止报文自动重传 DISABLE-自动重传   ENABLE-不自动重传
; ], H  ^. R, ~5 ?' u  y+ y6 Z    CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;         //MCR-RFLM  接收FIFO 锁定模式 DISABLE-溢出时新报文会覆盖原有报文  
    CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;         //MCR-TXFP  发送FIFO优先级 DISABLE-优先级取决于报文标示符
3 M0 {: [, ?- m+ G! `. Z. A# N7 a4 |    CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_Normal;    //正常工作模式

    /************************ CAN通信波特率设置 **********************************/
: `8 `7 e' o1 G* x! U  N8 J+ f    #if 0
* Z2 d! z' y9 Q    CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;      //BTR-SJW 重新同步跳跃宽度 1个时间单元
) n4 W; d/ C5 F) c7 M  H, U    CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_5tq;      //BTR-TS1 时间段1 占用了5个时间单元
! l* q% s* r* H# H. D4 |0 t    CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_3tq;      //BTR-TS1 时间段2 占用了3个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =4;         //BTR-BRP 波特率分频器  定义了时间单元的时间长度 36/(1+5+3)/4=1Mbps
    #endif
- l5 t/ Q* _  \& p9 d( c9 z
    #if 0
, w5 U1 s# r: X! D    CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;      //BTR-SJW 重新同步跳跃宽度 1个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_2tq;      //BTR-TS1 时间段1 占用了2个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_1tq;      //BTR-TS1 时间段2 占用了1个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =9;         //BTR-BRP 波特率分频器  定义了时间单元的时间长度 36/(1+2+1)/9=1Mbps
    #endif
" \! s5 c9 s3 I# o: s- O& |0 C
    #if 1
    CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;      //BTR-SJW 重新同步跳跃宽度 1个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_2tq;      //BTR-TS1 时间段1 占用了2个时间单元
' A: s; h" ^0 y, T$ @    CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_1tq;      //BTR-TS1 时间段2 占用了1个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =18;        //BTR-BRP 波特率分频器  定义了时间单元的时间长度 36/(1+2+1)/18=0.5Mbps
    #endif
2 @- k- g+ l( t) X% Y1 \: v
    #if 0
    CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;      //BTR-SJW 重新同步跳跃宽度 1个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_3tq;      //BTR-TS1 时间段1 占用了2个时间单元
, {0 j, Z% R7 r  p  y    CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_2tq;      //BTR-TS1 时间段2 占用了3个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =12;        //BTR-BRP 波特率分频器  定义了时间单元的时间长度 36/(1+3+2)/12=0.5Mbps
2 k# J; D5 _' s    #endif

3 p1 B& r& o* z9 C6 u
) K" c4 s; o" j/ y% t    #if 0
1 q+ Y1 o- J6 \; B, A0 \( j, G    CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;      //BTR-SJW 重新同步跳跃宽度 1个时间单元
. @, x9 J* F1 ]4 n( R5 m& K    CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_7tq;      //BTR-TS1 时间段1 占用了7个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_4tq;      //BTR-TS1 时间段2 占用了4个时间单元
9 c. q: U( Q; x# R) I; S4 V    CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =6;         //BTR-BRP 波特率分频器  定义了时间单元的时间长度 36/(1+7+4)/6=0.5Mbps
! j$ T- o6 w, v* v8 x    #endif

    #if 0
" v! i5 Q/ N) j' ^! f4 X- y8 `+ g    CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;      //BTR-SJW 重新同步跳跃宽度 1个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_13tq;     //BTR-TS1 时间段1 占用了13个时间单元
9 c8 ~, `. b9 n. Z* H    CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_2tq;      //BTR-TS1 时间段2 占用了2个时间单元
$ v" j6 y3 n/ P7 n2 N% B$ X0 J    CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =9;         //BTR-BRP 波特率分频器  定义了时间单元的时间长度 36/(1+13+2)/9=250Kbps
    #endif
4 g8 T% q6 s- o% S/ v; h
    #if 0
: _5 x6 ?2 A$ a/ _    CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;      //BTR-SJW 重新同步跳跃宽度 1个时间单元
+ O% X$ A* W" |& e. Y+ `: f4 R    CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;      //BTR-TS1 时间段1 占用了8个时间单元
8 U0 w% A, T. V2 [    CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;      //BTR-TS1 时间段2 占用了7个时间单元
    CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =9;         //BTR-BRP 波特率分频器  定义了时间单元的时间长度 36/(1+8+7)/9=250Kbps
    #endif
' B# a/ A1 z! @# |+ P
    #if 0
    if (CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure) == CAN_InitStatus_Failed)
    {
        printf("Initialize CAN failed!\n\r");
    }
    else
    {
0 W9 B: ~" q  |, @+ l8 {        printf("Initialize CAN Success!\n\r");
    }
  z, C1 _1 e# S4 d2 ?7 M  ~    #endif
, E$ \& M' G0 L5 m    CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);
}

通过查看STM32F103 的参考手册，找到了答案
$ f. x5 U- j8 j

计算过程
0 }: \$ U# H9 |- K& R# I
4 V+ d( g) N* i5 [4 D注意STM32 CAN 属于APB1总线，APB1总线，默认配置最大主频（36Mhz），而不是72Mhz。
. k7 a: ^; W# H% H* M7 _2 n& y

1. 
   
2. 波特率 = 1 / 位时间
   
3. 
   
4. 位时间 = (1*tq + tbs1 + tbs2)，注意，这里与 CAN_SJW_1tq 无关！！
   4 {1 i3 R+ N! |$ G! I
5. 
   . r4 f$ N7 g/ s, C% o6 R
6. 如果：tbs1 = 2 ， tbs2 = 1，则：位时间 =  (1+2+1)tq = 4 tq。
   ) n, w" g& y, @$ v% P
7. 
   ; j. N* r+ u# p1 G
8. 注意：这里，还有个分频， 分频分的不是主频（71MHz），是CAN总线的APB1 频率，手册上写着，36MHz，也就是 主频的2分频。
   
9. 
   
10. 系统默认初始化后，APB1总线频率，设置为 36MHz。
    
11. 
    
12. 这里CAN控制器，可以把APB1 继续分频，如 18，那么，CAN控制器频率：36Mhz / 18 = 2 Mhz。
    
13. 
    
14. 波特率：=  1 /  4 * (1/2Mhz) = 0.5Mhz = 500 Kbps

复制代码

总结

) u' O6 h: O' W* dCAN通信，是比较好用的串行总线，不仅用于汽车上，一些工业总线场合短距离的通信，也可以说使用。
3 [) Q- D6 k+ I' I' _

CAN通信，波特率、滤波器设置，都需要清楚，才能真正用好。


* {0 z% F: {# M4 L* @* D; s; D" @, G: g  @
& r2 a; G' @4 W
  O( r3 k) l2 v# r) [: i

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