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?
4 g8 x% y+ k& |% m# s
, O1 s- O* ]5 q* Y& V
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。 & q# k; m& Y( A
/ _1 p9 H8 E; r; f4 I R
+ @5 P( W: @7 h5 X0 f% E7 s, e
3 M) r- c0 h; H& W( p" g) {1 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。 : S9 p9 E* t6 u( v& k. I) p T( V
- #ifndef CAN_H_; e0 e: C* a. I. M( _! V
- #define CAN_H_* P6 h# b2 B; R
- #include "stm32f10x.h"( ]1 d7 o% ~9 Q: h
- #define RCC_APBxPeriph_CAN_IO RCC_APB2Periph_GPIOA
, J( Z( c2 T8 |1 ?. L - #define CAN_RXD GPIO_Pin_11! l" @! J! N* _, N
- #define CAN_TXD GPIO_Pin_12
2 x* X B8 ? b) q+ r8 ] - #define CAN_IO GPIOA
3 m, G; } s- g+ @
: @# c h- w1 `" C& r$ d- Z: {3 E- enum canrate_e5 S) _3 w j: S* ?" P9 u# }* n
- {* \' a. F- ~% P% V/ B3 c& {/ K
- CANRATE125K=125,, P7 z3 F# ]% _4 J4 x& g) N) a8 |
- CANRATE250K=250,
' ^9 c4 j$ E! D f# b. _9 E6 W - CANRATE500K=500,- }$ n# u) _- g* X- {9 M
- CANNOTLINK,
; o" u" m) b `# L+ V3 i( R1 C - };; T; w3 \/ {2 N( V2 A
- - N8 ?# i3 n& G4 r* w+ d3 p/ J' \7 D
- enum canStdExt_e
" g$ p8 P3 X, Y - {
# J9 h2 t& y( e/ S* m7 K, o - CANSTD=0,
6 X& s+ H5 P' {" r7 q: x - CANEXT=1,
: V0 i1 w7 V' p# j7 R& M' s V - };8 K- F) L) f+ M6 o. f
- struct canrxtx_s
6 E4 W& D* n- a - {
+ _( z9 z! C# N9 g - CanRxMsg rxMessage[3];
1 @. c- ]* w' b3 ~ - u8 rx_newflag;/ l& ]0 K! V ~8 {+ ~ N' {9 n; u
- uint32_t f;
' J/ i( \/ l [7 a7 e' y - CanTxMsg txMessage;
& s r6 l' y3 W: x/ u2 f
e; ^* a/ ~$ _4 W9 F1 @% K- };! A$ Z& s8 E, Q3 X% v
) N% ^/ M$ Y% }0 c- /*std ID*/
3 x0 Y7 S6 w' A7 V$ O - #define CAN1_TX_STD_ID 0x7DF //11 Bits ID,Functional
) B7 j0 I) B6 j/ s' w. W
. H) p- ]# J' H' r3 e0 ~- #define CAN1_TX_STD_ID_ECM 0x7E0 //11 Bits ECM ID,physical$ ^7 V8 b" c$ c" C! M) n; Y4 O
- #define CAN1_RX_STD_ID_ECM 0x7E8 //11 Bits ECM ID,physical
5 Z' N2 Q" T. { - #define CAN1_RX_STD_Filter 0x7FF //11 bits ECM Filter7 @' j$ ~; K/ @
- 8 o) j9 z7 n- `& m3 z8 o
- /*extend ID*/$ o% G! D) `! x x
- #define CAN1_TX_EXT_ID 0x18DB33F1 //29 Bits ID,Functional- D+ G9 G( K& }* {, c+ m
- #define CAN_Id_Extended_HONDA 0x18DBEFF1 //29 Bits ID,Functional HONDA
& A" ]) n# B1 K - #endif
复制代码- #include "can.h"4 g. t( ?4 h8 ~, J; F0 V% a; r
- #include <string.h>
3 n% K8 p; E! v9 F8 p' O, c) I - u8 std_or_ext;5 s# Z6 S" V- R/ |
- struct canrxtx_s canrxtx;
" c( g _0 _0 g' W: v& d6 _ - void CAN1_init(enum canrate_e canrate): t. [' K! _. M5 P: S
- {
# M1 J# E; `: H& r
) M# n8 C0 |1 c- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
5 X2 y2 ?: z; i' j: U& j - CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure;, B' M# }* x5 C' [; ^6 I1 P, X, R
- + r/ }% e6 [* M7 @
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APBxPeriph_CAN_IO | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);3 }# t j, M; U% T5 Z+ K/ w
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,ENABLE);% z M) z# d$ \% r: t" H- w' K
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = CAN_RXD;0 u! Q$ ?( ^! X" A4 i2 _& A8 |4 _5 Y
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;: \) o2 S. J# o8 m4 u9 q1 ]8 ?
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;- N5 z" l& K) ?4 [' r4 N* O
- GPIO_Init(CAN_IO, &GPIO_InitStructure);0 I% ?- q# @ O' ?, c
! g0 Q8 P$ |* i9 i Y5 ?- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = CAN_TXD;/ ~0 _) i/ ]) p7 Z6 ^( d# y
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
2 R A# Y& X0 n2 H8 @' o$ ]/ c$ @7 T - GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
7 X. ?. Z0 C4 J) G) W* v" [ - GPIO_Init(CAN_IO, &GPIO_InitStructure);0 [1 ]$ W) s* y" p2 J
+ S% {, N6 I/ ?7 ]+ M8 J- CAN_DeInit(CAN1);. w! s& f8 ]! o
- CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);
7 w: L d9 y1 b0 u' H; i* G: F
* I+ U8 Y# K' z- CAN_InitStructure.CAN_TTCM = DISABLE;
: _* z+ h& m4 x! i8 B$ A - CAN_InitStructure.CAN_ABOM = DISABLE;+ C4 a& i" Y# b% E3 E3 x: Y, ~* h
- CAN_InitStructure.CAN_AWUM = DISABLE;
1 K7 B& |+ s/ W+ u1 A - CAN_InitStructure.CAN_NART = DISABLE;
4 e. X; Q' S1 n" G4 b - CAN_InitStructure.CAN_RFLM = DISABLE;8 A, A! E/ a/ g. J' W6 R' ~/ V
- CAN_InitStructure.CAN_TXFP = DISABLE;
1 i0 q2 i! E. k# B; U - CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_Normal; C1 d# w7 ^6 v; E* x
- CAN_InitStructure.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq;& F9 D R+ a) m+ g. E
- CAN_InitStructure.CAN_BS1 = CAN_BS1_3tq;4 ]* Y! g8 u4 A/ p8 p( H
- CAN_InitStructure.CAN_BS2 = CAN_BS2_2tq;
! {/ J6 p$ c% s - //CAN BaudRate = 72MHz/(CAN_SJW+CAN_BS1+CAN_BS2)/CAN_Prescaler( C( b2 w3 m1 b0 g7 o" T7 U, |
- if(canrate==CANRATE125K) /* 125KBps */1 o; M0 X! F. ?
- CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =96;5 e% }4 H/ a. N" f5 t4 ~5 Q
- else if(canrate==CANRATE250K) /* 250KBps */
. S7 f' R1 C% J - CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =48;6 o! | B6 [; H
- else /* 500KBps */) M2 ], l: I0 i+ ~* S
- CAN_InitStructure.CAN_Prescaler = 24;8 a; s, Z5 q" P7 R- q. e* w
- 4 b) d6 d7 n9 E% H; i9 {! ^
- CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);
- [& H2 w" y- B - }
' Q! K f( v; \$ h* O/ d& x! T7 ?) l8 D' ^
. K# K+ K% U1 w3 L- void CAN1_ConfigFilter(u32 id1, u32 id2, u32 mask1, u32 mask2, u8 std_or_ext)
4 @- l- B" s5 s3 H/ d& v, F( E. O* H - {
/ F0 [, ]' m( V5 q6 V& D9 w, S - CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure;1 k5 m( a5 }) d& N) z
- NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;3 |/ F; w/ @, U c8 L
* y: r, M) J8 Q" ?6 c- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=1; //use which filter,0~13: |3 \9 v1 x( f5 k. c. P
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;
7 h' Y4 v [* i. `6 ^1 B - if(std_or_ext == CANSTD)8 q9 ~+ {% x& p0 R
- {
" y) ? @; l* J. } - CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;! C- X1 D: @7 ]% G
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=id1<<5;/ M+ S, ]% j3 |) j% `. b4 \/ |
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=id2<<5;7 t* D- V" T ~! E
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=mask1<<5;' K. f+ c5 H3 ~) a/ A+ G. K
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=mask2<<5;* n7 b; _* p. d. M
4 P0 L) v, u2 v, S. r3 l+ K- }! F6 q7 a; ^! E* x1 Q7 e
- else
4 j U) f) e: Z/ k3 A0 j - {3 n$ J5 b5 k; h/ _
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;
1 z0 W h+ A1 p1 A& g# u - CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=(u16) (id1>>13);
' e2 q( `5 x$ V+ q# G - CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=(u16) (((id1&0x00001FFF)<<3)|CAN_Id_Extended|CAN_RTR_DATA);- T7 D% B+ k \+ `" l/ S
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=(u16) (mask1>>13);, }; N9 ^' j: u1 b! O1 ~, O
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=(u16) ((mask1&0x00001FFF)<<3);- n) Y, y/ u/ U4 e* u8 A
& t3 q( K% V! o; l6 I) R# z! s- }
8 ?. R6 S2 b: k# I* M# d1 G - ' v& \. `, C0 }' z3 X
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_FIFO0;6 \7 ^6 v- g5 d7 Q5 @5 K- k
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;
0 X2 v/ W! K) d; V$ S7 h - CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);9 k' K' m i, U% h7 a
- " q, a m+ ?# B2 {, c0 ^
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = CAN1_RX1_IRQn;
; c0 q, |+ R$ f$ S3 \ - 9 N4 X% U/ r7 @& o. g( U
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
) y: I( k4 x& Q. v8 f - NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;8 U2 S* O2 N' E q! @
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;7 e# K! K0 }/ T6 ]- M- I+ b
- NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
& G1 {# B' B U# b r. q2 @! P" O - $ {: A- n+ ^- a0 Z% {; u
- CAN_ITConfig(CAN1, CAN_IT_FMP0, ENABLE);7 q% O% J' U+ t' u+ p
- }& F- k& P& q/ r, b5 b4 x+ Y
- /************************init******************************/, h- u2 [! W! c; S' S: x8 \
- void init_demo()
# ?2 J) [4 O1 y* E' R. a) Y0 d - {* ^( S% ]8 h0 i$ i w. C, S5 e
- std_or_ext = CANEXT;
4 j7 i5 t/ T6 c" q: p, W& C - CAN1_init(CANRATE500K);
0 f7 y" x- W9 c3 x, [2 d. ]3 V - CAN1_ConfigFilter(0x18DAF110,0x18DAF110,0x1FFFF100,0x1FFFF100,std_or_ext);//extend ID/ V) Q- Z7 o3 N) U- a
- }
C* k) z( P; w0 w9 ] - /************************tx******************************/* |7 l @# e, [7 d& ?# E
- /*datalen<=8*/
% h* G8 X$ R) _1 O% y( r - int CAN1_TransASerialData(u8* pdata,u8 datalen)
4 l# W1 P" F' B' E% b% ^3 J) n! i - {
, j, D8 t$ \7 Y* u5 C - u8 i=0;
% N0 u# b3 R5 g) j - 5 ?: n u5 Y Z% R
- Delay_ms(20);
7 P0 z% Y# S. U/ n- E. G! @2 F% |+ W! p
$ ]; q& u" k! S" V Q& _- if(std_or_ext == CANEXT)
4 j/ \: P$ U* B$ l) _6 c - {
6 l! b5 m- Z- n; @- P, m - canrxtx.txMessage.StdId=0x00;
, y( ~6 s* ?+ ` - canrxtx.txMessage.ExtId=CAN_Id_Extended_HONDA;//bentian
# G2 y% D5 f' o* b7 A - canrxtx.txMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;
2 p7 f# ^: a5 U( s$ Z9 B - canrxtx.txMessage.IDE=CAN_Id_Extended;// 29 bits0 Z/ m. _& O, G
2 X& N1 F5 [$ s/ r0 i- } b4 z1 i! b+ @
- if(std_or_ext== CANSTD)/ t) M8 @& z1 x) }8 {8 l5 l
- {3 s/ C) [! _' ]( z) L$ i1 g7 ^& w
- canrxtx.txMessage.StdId=CAN1_TX_STD_ID;
9 g0 K0 E7 A$ x: u8 Q - canrxtx.txMessage.ExtId=0x00;* ]6 Y7 D5 h- X
- canrxtx.txMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;
. T1 c. Q$ F! { M - canrxtx.txMessage.IDE=CAN_Id_Standard;//11 bits' |( A: L. |, C) l, O9 u G
- }* e' a& q3 J4 s* }& F, _# m
3 ~0 |& ?- R% I. F! j& R, a" I6 d- canrxtx.txMessage.DLC=0x08;
( o& u4 f8 K& N - canrxtx.txMessage.Data[0]=datalen;
; j8 i. z4 k2 F" z: j! @ - memcpy(&(canrxtx.txMessage.Data[1]),pdata,datalen);
3 [4 M9 \8 y$ d/ |# C6 k" J
- q6 V; B8 a4 U- 9 I( X. o4 _' }$ O$ l, h1 q4 u
- while(((i++)<3)&&(CAN_TxStatus_NoMailBox==CAN_Transmit( CAN1,&canrxtx.txMessage)))
% t' `9 k. h% U( p9 X% g" \
, X1 H. M! X7 k1 t! n# B- if(i>=3) //timeout
' R! q" q& s, M5 E - {
& _, l2 x5 V. n; W8 p- Z9 A - return (-1);+ q4 h0 z: n/ ]. F/ T) V
- }
) f @+ S1 o5 G. Y
% B$ i! @: s% f/ Z2 d; ~- canrxtx.rx_newflag=0;
: c; `9 L; S" O3 w! A - return (0);
: m8 b [2 y$ ]: @' h) n$ g; i
2 r$ I, P/ c4 \# F) _- }# J0 W2 \ y6 c$ W E
- /************************rx******************************/
O9 v! N+ V1 N3 b4 [* D' Q- E9 @ - void CAN1_RX1_IRQHandler(void)8 O; k9 n3 ~: U& R& w! L
- {
3 ]9 _4 [) x9 n- ] - memset(&canrxtx.rxMessage,0,sizeof(CanRxMsg));; r0 c' P+ |* P% @8 B
- if(CAN_MessagePending(CAN1,CAN_FIFO0))
7 X5 h5 @" m: O; q3 z - {/ i0 q+ _/ h2 x9 d0 c
- CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0,&canrxtx.rxMessage[0]);
7 q3 z5 j' \" u9 I3 g/ r - }
) m, p" k" L/ H/ e, b) @+ g7 O - canrxtx.rx_newflag=1;
6 r$ V$ _7 u: n/ w+ t - }
复制代码 8 D( [8 I; o; [+ }2 [, _( j) }7 Q
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 8 h4 }; S& g f- ]" q: B6 J
stm32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
8 X4 p1 X9 k9 Z# M4 i4 x5 E
- x6 R' S8 K) y. f4 }# F# d4 j* Z' ^ ) M4 D. l1 `* @. T2 _% |
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)。
1 H3 b: p$ K0 ~, ^4 v
, A9 h3 \/ l" a2 H/ t& f/ v: l( W
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。
8 \5 S; D, a! [/ h& W( Q' C4 m
( N+ m" ^: c8 p; ~
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。 2 w9 O( W' d7 |. v0 @: O
& L+ {3 X! E1 a e5 `# Z9 ~
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