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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。

  I9 `+ Z' U% |, h
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。
% U; U6 S' W, H. Z* p$ l! q

) ^$ ~0 {  h6 B6 P8 h

- @6 V1 a- P8 k. m: Y& l
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?

9 [; H9 f1 J: z( R
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。

& `: F8 C2 z* \2 g  y
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。

' m2 C" w  q8 F, E) g
硬件上就这些主要注意点,接下来就主要是软件的配置了。
1 g* }, i. q  F) Z" t" P
一般stm32 配置can有以下几大步骤:

8 X' t9 n. B. \4 R
  • 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。
    4 ?% n% `" Y9 w8 A, Z$ N

! j1 W6 d' s* a9 ~6 @; z
第一步,配置stm32cubemx(基于stm32f072cb)  H- [' J& j' D" u" y

. ]% k2 |" p) D0 y
$ n2 V$ ]3 g: v# p% O, {" }/ D6 G
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。

" w1 g5 @# E1 O) f  F
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:
) V# ~; Q' G) z& g. g2 O1 m8 w3 F
  O: A: v  a7 Z& Z: g
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。
, Z0 A! J* J, f$ w5 U
配置完以后就可以生成MDK工程了。
4 @1 N- M' B1 K
第二步:启动can
' Y, Z+ H% z" S' E9 ]
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。
- d; j& A% D. O) `- T
HAL_CAN_Start(&hcan);
. V7 M( `: ^- o5 v
, _  {) P* u3 r% g6 \第三步:发送数据
: _7 S* W( [* r: S1 f3 N* E3 L( x  Q7 i9 O3 U
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。

$ i2 n: @6 r! q$ W8 Q+ \3 K- b
CAN_TxHeaderTypeDef   TxHeader;/ H/ N4 F! V% _
uint8_t               TxData[8]="12345678";
5 l( Z+ y% i. ruint32_t              TxMailbox;TxHeader.StdId = 0x321;8 j) e: r& l/ s4 _' p( U
TxHeader.RTR = CAN_RTR_DATA;TxHeader.IDE = CAN_ID_STD;
( s7 N* B4 z# _+ d: OTxHeader.DLC = 8;
+ e: s' `7 L* k  i0 jTxHeader.TransmitGlobalTime = DISABLE;8 ]2 p" Y. _  C# V
if(HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan, &TxHeader, TxData, &TxMailbox)==HAL_OK), u3 Q1 U  u5 f( ~- A: D0 Y
{
, r0 K7 {( @. `9 J. w" c: ]    HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port,LED1_Pin);
7 H* {: n6 s% I- N0 I3 x, D* _; N}) L2 B4 K4 c" z) W8 ?

! p" }/ B7 r9 g& p
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……# w" d6 @1 p- z( A5 M
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:
0 r, P  C9 Q: D
  • slient mode(静音模式)
  • Loopback mode(回环模式)
  • Loopback and slient mode' p4 k0 |1 T* z9 [7 K) j! K- O; G9 F

$ O7 C0 M0 q6 [, x& d; V

0 ^6 |' B& H# ?8 k% B
通过上图可以很容易明白这几种模式区别:
+ S( |& k9 M7 _' j) T9 ^+ e8 ?
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。

( N* h) Z" t. u) a" A
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
+ |- o, v0 ^  V( K& ~7 \
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
$ Q: G. z9 U4 }& t4 J/ J, p1 y
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。
: l$ a" m1 k  Q: v
& W8 |( }% L8 h
收藏 评论0 发布时间:2019-12-20 00:08

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