1 CAN发送邮箱

STM32共有三个CAN发送邮箱，在检测到总线空闲时交发送，但需要注意的是，有可能会发送失败，有可能因为仲裁失败从而导致失败，也有可能是其它错误，原则上bxCAN将自动重发，但bxCAN也可以配置不自动重发。正因为如此，发送邮箱中有可能同时存在多个需要发送的报文，一旦出现这种情况，那么发送邮箱中的多个报文又将是谁先发送谁后发送呢？有两种模式：ID模式和FIFO模式。ID模式由报文的ID值决定，即ID值越小，优先级越高，另一种FIFO模式，顾名思义，即为消息队列方式，谁先到谁先发送，此种模式下三个邮箱与接收FIFO类似。

3 M8 c. W/ C: P6 j/ Z( I: j

下图是发送邮箱的状态图：

       图1

由上图可知，发送邮箱共有四种状态，空状态，挂号状态，预定发送状态（scheduled），发送状态。

发送报文的流程为：应用程序选择1个空发送邮箱；设置标识符，数据长度和待发送数据；然后对CAN_TIxR寄存器的TXRQ位置’1’，来请求发送。TXRQ位置’1’后，邮箱就不再是空邮箱；而一旦邮箱不再为空，软件对邮箱寄存器就不再有写的权限。TXRQ位置1后，邮箱马上进入挂号状态，并等待成为最高优先级的邮箱，参见发送优先级。一旦邮箱成为最高优先级的邮箱，其状态就变为预定发送状态。一旦CAN总线进入空闲状态，预定发送邮箱中的报文就马上被发送(进入发送状态)。一旦邮箱中的报文被成功发送后，它马上变为空邮箱；硬件相应地对CAN_TSR寄存器的RQCP和TXOK位置1，来表明一次成功发送。
如果发送失败，由于仲裁引起的就对CAN_TSR寄存器的ALST位置’1’，由于发送错误引起的就对TERR位置’1’。

# m* C. b) `  }  M2 发送优先级

          如之前所述，如果三个邮箱中同时存在多个待发送的报文时，此时存在一个问题，即先送哪个邮箱中的报文好呢？此时，存在一个发送优先级的问题。此时，非空发送邮箱进入发送仲裁，发送仲裁有两种策略：ID模式和FIFO模式。

• ID模式：当有超过1个发送邮箱在挂号时，发送顺序由邮箱中报文的标识符决定。根据CAN协议，标识符数值最低的报文具有最高的优先级。如果标识符的值相等，那么邮箱号小的报文先被发送。此模式通过对CAN主控寄存器CAN_MCR的TXFP位清0来设置。
  " T8 A, c6 j( B; Q
  + j/ `! d3 B  J0 H

• FIFO模式：通过对CAN_MCR寄存器（CAN主控寄存器）的TXFP位置’1’，可以把发送邮箱配置为发送FIFO。在该模式下，发送的优先级由发送请求次序决定。该模式对分段发送很有用。
  / G; S6 y0 m5 V9 K
  

: T. S/ h$ X! T* W
: r1 ~3 q9 L8 Y! e0 [" U! I3 取消发送

发送邮箱中待发送的报文在正常发送成功之前也可以中途取消，通过对CAN_TSR寄存器的ABRQ位置’1’，可以中止发送请求。

• 当发送邮箱处于挂号或预定状态时：发送请求马上就被中止了。
• 当发送邮箱处于发送状态时：
  # J+ N7 V- ?/ y3 Y
  

         那么中止请求可能导致2种结果：

                    1：如果邮箱中的报文被成功发送，那么邮箱变为空邮箱，并且CAN_TSR寄存器（CAN发送状态寄存器）的TXOK位被硬件置’1’；

                    2：如果邮箱中的报文发送失败了，那么邮箱变为预定状态，然后发送请求被中止，邮箱变为空邮箱且TXOK位被硬件清’0’。

       因此，不管如何，一旦取消发送，那么在发送操作结束后，邮箱都会变为空邮箱。

       固件库中取消发送的接口为：

- l2 M' m* P2 Y4 D: g. f$ |

1. 
   
2. /**
   " e' L3 o( l( i
3.   * @brief  Cancels a transmit request.
   
4.   * @param  CANx: where x can be 1 or 2 to select the CAN peripheral.
   $ w2 H' A/ w; w! l1 g
5.   * @param  Mailbox: Mailbox number.
   
6.   * @retval None
   
7.   */
   ( O' h( p6 w7 Y' l9 w- ^
8. void CAN_CancelTransmit(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t Mailbox)；
   ; h. X  z7 L% x3 @. k

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4 自动重传模式

该模式主要用于满足CAN标准中，时间触发通信选项的需求。通过对CAN_MCR寄存器的NART位置’1’，来让硬件工作在该模式（禁止自动重传）。

6 z9 \5 g5 B  n在该模式下，发送操作只会执行一次。如果发送操作失败了，不管是由于仲裁丢失或出错，硬件都不会再自动发送该报文。

在一次发送操作结束后，硬件认为发送请求已经完成，从而对CAN_TSR寄存器的RQCP位置’1’，同时发送的结果反映在TXOK、ALST和TERR位上。

5 发送邮箱的组成

说了那么多，那个三个发送邮箱的结构到底是怎么样的呢？与接收FIFO的邮箱类似，发送邮箱也是由四个寄存器组成：发送邮箱标识符寄存器（CAN_TIxR x=0..2）,发送邮箱长度和时间戳寄存器（CAN_TDTxR x=0..2）,发送邮箱低字节数据寄存器（CAN_TDLxR x=0..2）,发送邮箱高字节寄存器（CAN_TDHxR x=0..2）。

5.1 发送邮箱标识符寄存器 (CAN_TIxR) (x=0..2)
, @9 L: I5 ?; p

地址偏移量: 0x180，0x190，0x1A0

! B* @: f$ }6 x* `4 U复位值: 0xXXXX XXXX，X=未定义位(除了第0位，复位时TXRQ=0)

; S- `1 o4 ]1 ?, r% C' E注： 1 当其所属的邮箱处于等待发送的状态时，该寄存器是写保护的。

         2 该寄存器实现了发送请求控制功能(第0位)－复位值为0

7 H6 M. \) D7 f% r  X

                                                                                    

图2

0 S8 e" ]/ N# \5 n) X

与接收FIFO的邮箱的发送邮箱标识符寄存器类似，各位定义如下：

位31:21	STID[10:0]: 标准标识符 扩展身份标识的高字节。
位20:3	EXID[17:0]: 扩展标识符 扩展身份标识的低字节。
位2	IDE: 标识符选择 该位决定发送邮箱中报文使用的标识符类型 0: 使用标准标识符； " P& h6 h& P$ t5 F( h9 [' v1: 使用扩展标识符。
位1	RTR: 远程发送请求 0: 数据帧； 1: 远程帧。
位0	TXRQ: 发送数据请求 由软件对其置1，来请求发送其邮箱的数据。当数据发送完成，邮箱为空时，硬件对其清0。

5.2 发送邮箱数据长度和时间戳寄存器 (CAN_TDTxR) (x=0..2)

地址偏移量：0x184，0x194，0x1A4
1 Q& n1 d6 v2 T5 M& Q7 [1 ]复位值：未定义
# q7 p! x+ G; J: \- l8 i

图3

位31:16	TIME[15:0]: 报文时间戳 $ P. b/ F) B0 K: u" R0 O8 W该域包含了，在发送该报文SOF的时刻，16位定时器的值。
位15:9	保留位
位8	TGT: 发送时间戳 ! y+ ?1 J' e) K+ X3 r# J6 h* E; P只有在CAN处于时间触发通信模式，即CAN_MCR寄存器的TTCM位为1时，该位才有效。 " `! _. w" N/ W7 @* D( H% P0: 不发送时间戳； . w% p+ ?( o" k) ^$ E( D9 I3 B1: 发送时间戳TIME[15:0]。在长度为8的报文中，时间戳TIME[15:0]是最后2个发送的字节：TIME[7:0]作为第7个字节，TIME[15:8]为第8个字节，它们替换了写入CAN_TDHxR[31:16]的数据(DATA6[7:0]和DATA7[7:0])。为了把时间戳的2个字节发送出去，DLC必须编程为8。
位7:4	保留位。
位3:0	DLC[15:0]: 发送数据长度 该域指定了数据报文的数据长度或者远程帧请求的数据长度。1个报文包含0到8个字节数据，而这由DLC决定。

, i3 b# c* T2 J$ O& \5.3 发送邮箱低字节数据寄存器 (CAN_TDLxR) (x=0..2)
9 O- C  H7 |0 u; A# a4 M, ~
4 ~  ^" \4 k. c, t$ I6 G3 L& B' F
地址偏移量：0x188，0x198，0x1A8
复位值：未定义位
: h9 U* a5 K, _

当邮箱为空时，寄存器中的所有位为只读。

图4

位31:24	DATA3[7:0] : 字节3 报文的数据字节3。
位23:16	DATA2[7:0] : 字节2 ; Q% t( h! u% D# M$ Z报文的数据字节2。
位15:8	DATA1[7:0] : 字节1 报文的数据字节1。
位7:0	DATA0[7:0] : 字节0 报文的数据字节0。 报文包含0到8个字节数据，且从字节0开始。

5 o! z6 t' z7 o3 X5.4 发送邮箱高字节数据寄存器 (CAN_TDHxR) (x=0..2)
! }: B% ?6 P" B/ T$ ?& L; S0 l9 o  V

地址偏移量：0x18C，0x19C，0x1AC
复位值：未定义位
2 V2 K, i7 t: f/ D+ h, ?5 ~0 ], b6 C当邮箱为空时，寄存器中的所有位为只读。
1 ]% @) i& ]  `% ^5 A

图5

9 @& C! t* E1 ]4 S5 u" L' z# b. u! ?$ \

位31:24	DATA7[7:0] : 字节7 报文的数据字节7 注: 如果CAN_MCR寄存器的TTCM位为1，且该邮箱的TGT位也为1，那么DATA7和DATA6将被TIME时间戳代替。
位23:16	DATA6[7:0] : 字节6 报文的数据字节6。
位15:8	DATA5[7:0] : 字节5 : I  C8 E9 w. F1 k报文的数据字节5。
位7:0	DATA4[7:0] : 字节4 ( k3 _* D/ D- ?! `报文的数据字节4。

6 CAN发送状态寄存器 (CAN_TSR)
$ S' ~- C6 E5 G9 Z. z, {

地址偏移量: 0x08

复位值: 0x1C00 0000

单有发送邮箱还不行，不得有一个寄存器从整体上显示发送各邮箱的状态及控制，而CAN发送状态寄存器（CAN_TSR）即负责此工作的。

  图6

各定义如下：

  u; l" x9 O$ |2 m3 I! l

位31	LOW2: 邮箱2最低优先级标志 当由多个邮箱在等待发送报文，且邮箱2的优先级最低时，硬件对该位置1。
位30	LOW1: 邮箱1最低优先级标志 当由多个邮箱在等待发送报文，且邮箱1的优先级最低时，硬件对该位置1。
位29	LOW0: 邮箱0最低优先级标志 当由多个邮箱在等待发送报文，且邮箱0的优先级最低时，硬件对该位置1。
位28	TME2: 发送邮箱2空 3 S0 X* ^( O3 H3 h1 H当邮箱2中没有等待发送的报文时，硬件对该位置1。
位27	TME1: 发送邮箱1空 当邮箱1中没有等待发送的报文时，硬件对该位置1。
位26	TME0: 发送邮箱0空 7 Z+ G- T) k! y4 Y/ i( \1 D& A9 _# y当邮箱0中没有等待发送的报文时，硬件对该位置1。
位25:24	CODE[1:0]: 邮箱号 0 B! c3 e% c) K  u当有至少1个发送邮箱为空时，邮箱号为下一个空的发送邮箱号。 9 Q9 F) {; `: C当所有的发送邮箱都为空时，邮箱号为优先级最低的那个发送邮箱号。
位23	ABRQ2: 邮箱2中止发送 ; S( B$ c- r3 h3 p软件对该位置1可以中止邮箱2的发送请求，当邮箱2的发送报文被清除时硬件对该位清0。 * m, p, Z# J+ k8 v, X% ]1 R如果邮箱2中没有等待发送的报文，则对该位置1没有任何效果。
位22:20	保留位，硬件强制其值为0
位19	TERR2: 邮箱2发送失败 当邮箱2因为出错而导致发送失败时，对该位置1。
位18	ALST2: 邮箱2仲裁丢失 当邮箱2因为仲裁丢失而导致发送失败时，对该位置1。
位17	TXOK2: 邮箱2发送成功 % k0 D4 R9 ?( Y7 m* J' U每次在邮箱2进行发送尝试后，硬件对该位进行更新： 0: 上次发送尝试失败； % m$ r) Q/ ?! C& W4 {+ [  t1: 上次发送尝试成功。 当邮箱2的发送请求被成功完成后，硬件对该位置1。
位16	RQCP2: 邮箱2请求完成 当上次对邮箱2的请求(发送或中止)完成后，硬件对该位置1。 软件对该位写’1’可以对其清0；当硬件接收到发送请求时也对该位清0(CAN_TI2R 寄存器的TXRQ位被置1)。 该位被清0时，邮箱2的其它发送状态位(TXOK2, ALST2和TERR2)也被清0。
位15	ABRQ1: 邮箱1中止(发送) # O7 c$ _4 H5 n' y  A/ p  [8 A5 S软件对该位置1可以中止邮箱1的发送请求，当邮箱1的发送报文被清除时硬件对该位清0。 ; O  p9 S2 h) h/ P3 T如果邮箱1中没有等待发送的报文，则对该位置1没有任何效果。
位14:12	保留位，硬件强制其值为0
位11	TERR1: 邮箱1发送失败 8 v+ ^- I" B+ m% J$ z- o当邮箱1因为出错而导致发送失败时，对该位置1。
位10	ALST1: 邮箱1仲裁丢失 # |' ]+ B7 r. q# x9 V# O- M& s当邮箱1因为仲裁丢失而导致发送失败时，对该位置1。
位9	TXOK1: 邮箱1发送成功 1 y, p$ O! D6 S/ a每次在邮箱1进行发送尝试后，硬件对该位进行更新： / f% S' R2 H8 w5 @; }$ ~5 `0: 上次发送尝试失败； 1: 上次发送尝试成功。 当邮箱1的发送请求被成功完成后，硬件对该位置1。
位8	RQCP1: 邮箱1请求完成 当上次对邮箱1的请求(发送或中止)完成后，硬件对该位置1。 2 F. t% N- s; E) T8 J软件对该位写’1’可以对其清0；当硬件接收到发送请求时也对该位清0(CAN_TI1R 寄存器的TXRQ位被置1)。 7 J1 _& }2 ?. ]# o$ c该位被清0时，邮箱1的其它发送状态位(TXOK1, ALST1和TERR1)也被清0。
位7	ABRQ0: 邮箱0中止(发送) 软件对该位置1可以中止邮箱0的发送请求，当邮箱0的发送报文被清除时硬件对该位清0。 如果邮箱0中没有等待发送的报文，则对该位置1没有任何效果。
位6:4	保留位，硬件强制其值为0
位3	TERR0: 邮箱0发送失败 ! b; l( b3 h7 r' @5 E: ]6 ^2 W当邮箱0因为出错而导致发送失败时，对该位置1。
位2	ALST0: 邮箱0仲裁丢失 * k: _; \2 x! @# E! m% n0 `2 ]# e当邮箱0因为仲裁丢失而导致发送失败时，对该位置1。
位1	TXOK0: 邮箱0发送成功 ; L5 F. @1 t: f& W" g每次在邮箱0进行发送尝试后，硬件对该位进行更新： " ~& q$ e6 a# \& n0: 上次发送尝试失败； 1: 上次发送尝试成功。 当邮箱0的发送请求被成功完成后，硬件对该位置1。
位0	RQCP1: 邮箱0请求完成 当上次对邮箱0的请求(发送或中止)完成后，硬件对该位置1。 3 F- b, i1 U3 h0 S4 D软件对该位写’1’可以对其清0；当硬件接收到发送请求时也对该位清0(CAN_TI0R 寄存器的TXRQ位被置1)。 该位被清0时，邮箱0的其它发送状态位(TXOK0, ALST0和TERR0)也被清0。

- A1 E$ i# V  p0 E* W5 j$ _+ c1 b7 K/ N这里值得注意的是位25~24，即下一个空的发送邮箱号。当所有的发送邮箱都为空时，邮箱号为优先级最低的那个发送邮箱号。通过此两位，STM32就知道下一条发送报文该存储到哪个邮箱了。

6 p2 y( ]8 O" K: b( C0 f" t
! w  Q4 U; B* x2 f. {, U
7 与CAN发送有关的固件发送接口

发送接口如下：

1. /**
   ! t% C: C; d4 C! ]. p, B9 v
2.   * @brief  Initiates and transmits a CAN frame message.
   / B$ [' Q2 s0 R* {3 ]
3.   * @param  CANx: where x can be 1 or 2 to to select the CAN peripheral.
   
4.   * @param  TxMessage: pointer to a structure which contains CAN Id, CAN DLC and CAN data.
   4 d' j+ N* L+ K
5.   * @retval The number of the mailbox that is used for transmission or
   6 m5 _; R$ e' t
6.   *         CAN_TxStatus_NoMailBox if there is no empty mailbox.
   + W. G  `7 q0 P
7.   */
   & M, o/ R3 Y1 j' R, t' k) L/ y- i4 u" }
8. uint8_t CAN_Transmit(CAN_TypeDef* CANx, CanTxMsg* TxMessage);

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' Y9 z$ Q2 I& C7 O4 t4 s% T
. z6 S8 h" U; x4 k0 n! k获取发送状态接口如下：

! c9 ?! F. @% E# ?

1. 
   
2. /**
   
3.   * @brief  Checks the transmission status of a CAN Frame.
   * ?. M* i4 V; t! ?2 p
4.   * @param  CANx: where x can be 1 or 2 to select the CAN peripheral.
   ) V4 h# u5 n! A$ j9 H1 c
5.   * @param  TransmitMailbox: the number of the mailbox that is used for transmission.
   
6.   * @retval CAN_TxStatus_Ok if the CAN driver transmits the message,
   
7.   *         CAN_TxStatus_Failed in an other case.
     H5 o: k" d$ [" d8 P: [
8.   */
   
9. uint8_t CAN_TransmitStatus(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t TransmitMailbox);
   

复制代码

8 一个示例
. A# M! \! Y! x$ q' @. r, g

1. 
   1 G* @8 ^4 V+ [6 y! Q$ Q' _
2. CanTxMsg TxMessage;
   % a7 a( _0 E+ z7 }( {9 }
3. int i;
   
4. 
   
5. if(id_fmt == STD_ID)//如果是标准CAN ID
   
6. {
   
7.     TxMessage.StdId = send_frame->id;  //设置标准CAN ID
   
8.     TxMessage.IDE = CAN_ID_STD;   //设置IDE为标准CAN ID
   
9. }
   
10. else
    
11. {   
    
12.     TxMessage.StdId = (send_frame->
    
13.     id >>18) & 0x7FF; //设置扩展CAN ID的标准基本ID部分   
    ( F' `  p( T$ p+ ]5 _* b% T3 J' x
14.     TxMessage.ExtId = send_frame->id & 0x3FFFF;     //设置扩展CAN ID的扩展ID部分
    * o3 U- u  ^. |+ G$ }; b
15.     TxMessage.IDE = CAN_ID_EXT;   //设置IDE为扩展CAN ID
    : W/ _: Y  c3 i% A5 _" v) `! v
16. }
    9 Y" K/ R  f) a# G6 i  r& V
17. 
    
18. TxMessage.RTR = CAN_RTR_DATA; //数据帧
    $ j: O2 E2 @& J5 K' ]
19. TxMessage.DLC = 8;  //数据长度
    ; d! q0 T. D* z8 d$ H( Q; g
20. for(i=0;i<8;i++)
    4 b4 J0 A- C) _6 j% @- [3 |
21. {
    
22.     TxMessage.Data[i] = send_frame->data_buff[i];
    ; }5 \, A- G- L  _" e& Q
23. }
    
24. 
    
25. CAN_Transmit(CAN1,&TxMessage);
    ; L0 h) |7 m4 B* `# M, U

复制代码

# J0 X7 I% A8 Q  r- v- ?
& Y  C5 }8 U0 M