一、前言

学习了CAN通讯，底层的东东CAN控制器已经帮你处理完成，也就是CAN通讯协议已经做好，你按协议格式往对应的位扔数据发送就好，所以使用CAN通讯，我们只需要去关心制定发送的数据间的协议，也就是给每个数据加上有标识符的协议。如下图所示的CAN通讯发送数据的数据帧，Arbitration Field即是具有优先级的标识ID，Data Field即是要发送的数据，Arbitration Field、Data Field就是我们关注的重点，因为CAN通讯协议里边这些发送出来的标识ID并不代表节点的地址，数据是以广播形式发送出来，每个节点都是可以接收，至于接收到的数据是不是想要的？就需要对这些标识的ID进行筛选和过滤，再去提取数据。
1 T2 a) [  O/ Y) s6 Z' s

二、CAN 通讯接收过滤器的分析

首先我们看下要配置发送数据的结构，如下所示。我们发送的Arbitration Field标识即是CanTxMsg.StdId,接收则会先过滤标识ID过滤处理后，再去提取发送的的CanTxMsg.Data。如果不是设定的标识ID,接收则不会去读取数据，到底接收方是怎样去过滤处理的。

1. typedef struct
   - g  E7 F" w3 d7 I3 ?+ X! Y1 ]$ g1 F
2. {
   
3.   uint32_t StdId;    //11位 标准帧ID即Arbitration Field
   7 S4 s+ s8 s2 ]- }/ e5 z
4.   uint32_t ExtId;    //29位 扩展帧ID
   ) W5 K) D/ O& p2 K( ^+ \! O
5.   uint8_t IDE;       //1位  O:标准帧，1：扩展帧
   6 \" O  h& L1 r7 ^# F9 G
6.   uint8_t RTR;       //1位  0:数据帧，1：远程帧
   
7.   uint8_t DLC;       //4位  发送的数据的长度
   
8.   uint8_t Data[8];   //8位  发送的数据即Data Field
   
9. } CanTxMsg;
   ( l9 U2 g" l8 q

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% [! m8 p2 W  d  q" O, {, o

因为STM32在非互联网型产品中CAN控制器提供了14个位宽可变、可配置的过滤器组（13~0），每个过滤器组x由2个32位寄存器，CAN_FxR0和CAN_FxR1组成，而1个过滤器组的位宽设置可以分成四种工作模式，工作模式取决于两个寄存器FBMx，FSCx的设置，如下图所示：

4 @5 @; h$ }: m1 x
看到过滤器的四种工作模式，工作模式中标识符屏蔽和列表模式，如何去理解，举个例子，假如我们发送的标识IDCanTxMsg.StdId是0x000~0x00f,接收过滤先用标识符屏蔽模式来过滤标识的ID，如下所示：

1. <font color="rgb(255, 0, 0)">ID  :</font>     000 0000 0000 <font color="rgb(163, 21, 21)">xxxx</font>               <div><font color="rgb(163, 21, 21)">屏蔽</font> <font color="rgb(163, 21, 21)">:</font>     111 1111 1111 0000   </div>

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- M3 q8 N4 Q6 p, B

x代表0或者1都是可以通过,0000到1111的任意组合,这样就可以过滤出0x000~0x00f的数据的，所以屏蔽的意思就是让某个范围的标识符ID可以通过，目的是过滤出一组标志符。那么如果想过滤出一个数据0x003，用标识符屏蔽模式实现方式如下，

1. <div><font color="rgb(255, 0, 0)">ID  :</font>     000 0000 0000 0011               </div><div><font color="rgb(163, 21, 21)">屏蔽</font> <font color="rgb(163, 21, 21)">:</font>     111 1111 1111 1111   </div>

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1 y* l) J0 O5 Q* I8 E

如果接收过滤使用标识符列表模式来过滤标识ID,如下所示，

1. <div><font color="rgb(255, 0, 0)">ID  :</font>    000 0000 0001  </div><div><font color="rgb(255, 0, 0)">ID  :</font>    000 0000 0010</div>

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这种模式只能过滤出两个ID，即0x001,0x002,所以列表的意思就是要去罗列想要的标识ID后跟发送过来的CanTxMsg.StdId进行校对，如果是则去接收数据，不是则过滤掉数据，标识符列表模式目的是过滤出一个标志符ID。

三、CAN 接收过滤器的四种工作模式的程序配置
1、32位标识符屏蔽模式

+ N; L# d3 J; v0 b1 o假如要发送的标示符IDCanTxMsg.StdId范围为0x010~0x01f

1. ID      ： 0000 001x xxx0 0000 0000 0000 0000 0000  //分别对应CAN_FxR1高16位、CAN_FxR1低16位
   ; x8 x5 I0 X5 E. _) j, q+ u/ Z
2. 屏蔽    ： 1111 1110 0001 1111 1111 1111 1111 1111  //分别对应CAN_FxR2高16位、CAN_FxR2低16位

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% A" g9 D5 ~1 n5 f5 M

程序配置如下：

1. CAN_RxFilerconfig(0,CANRX32IDMASK);                                      //32位标识符屏蔽模式
   
2. void CAN_RxFilerconfig(u8 FilterNum,u8 FilterMode)
   & a5 c  \) B4 N& L& ^5 Y: V
3. {
   
4.   CAN_FilterInitTypeDef          CAN_FilterInitStructure;
   
5.    
   
6.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=FilterNum;                       //过滤器号0~13可选
   7 @2 x, [1 C0 @) d4 r$ _( S! {
7.    if(FilterMode==CANRX32IDMASK)
   
8.    {
   0 L0 M& r0 J7 B
9.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;            //标识符屏蔽模式
   
10.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;    //32位宽
    
11.    }
    
12.    else if(FilterMode==CANRX32IDLIST)
    
13.    {
    
14.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdList;            //标识符列表模式
    % O- e9 q' G( T% c
15.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;    //32位宽
    ! }+ j9 P6 o3 _6 O) ^
16.    }
    7 N3 u% `% m; X  f
17.    else if(FilterMode==CANRX16IDMASK)
    
18.    {
    / n$ C4 v. L1 ]: x
19.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;            //标识符屏蔽模式
    4 k7 ]8 d* ~/ L% }6 ~+ l
20.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;    //16位宽
    
21.    }
    
22.    else if(FilterMode==CANRX16IDLIST)
    ( n! p6 @! e6 ~' H
23.    {
    % O+ ]9 F: A& y7 H6 n# a7 C
24.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdList;            //标识符列表模式
    ; c1 Q9 [9 Q& }  l
25.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;    //16位宽
    . P( @. A. A9 o' I8 B3 ^
26.    }
    
27.     //标识符寄存器FxR1
    
28.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x010<<5;                  //32位ID，高16位
    % B* g' H& x' s5 W
29.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;                     //低16位
    
30.    //屏蔽寄存器FxR2
    1 w- m2 Z( h: W# s1 p& V9 b( ^$ v! d
31.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0xfe1f;                //32位MASK，高16位
    
32.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0xffff;                 //低16位
    
33.        
    
34.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;  //过滤器0关联到FIFO0
    
35.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;                //激活过滤器0
    
36. 
      q# z( F  S9 A
37.    CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);                                       //滤波器初始化
    
38. }
    ( [8 i* z/ x+ F

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2 R7 a- J2 }' l8 Y; g) y. H. L
* t+ e* |5 f9 `: E9 o; @2、32位标识符列表模式

4 X0 {) Y* [( H3 b  [
, }  M+ l9 U* s( l

假如要发送的标示符IDCanTxMsg.StdId为0x011和0x012两个。

1. ID      ： 0000 0010 0010 0000 0000 0000 0000 0000  //分别对应CAN_FxR1高16位、CAN_FxR1低16位  //0x011
   7 g+ _: y" Y8 S9 W9 r2 N
2. 屏蔽    ： 0000 0010 0100 1111 1111 1111 1111 1111  //分别对应CAN_FxR2高16位、CAN_FxR2低16位  //0x012
   ( a$ O& |, M* E+ u. ]# J! ]9 f7 [

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  Q4 X( N) q% g% m* A( z/ E3 p' B# m$ V

程序配置如下：

1. CAN_RxFilerconfig(0,CANRX32IDLIST);                                      //32位标识符列表模式
   ' K) e5 N; _* ]( B6 o" T3 ~
2. void CAN_RxFilerconfig(u8 FilterNum,u8 FilterMode)
   
3. {
   6 l6 K, H4 k8 m
4.   CAN_FilterInitTypeDef          CAN_FilterInitStructure;
   
5.    
   
6.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=FilterNum;                       //过滤器号0~13可选
   
7.    if(FilterMode==CANRX32IDMASK)
   
8.    {
   
9.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;            //标识符屏蔽模式
   
10.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;    //32位宽
    
11.    }
    
12.    else if(FilterMode==CANRX32IDLIST)
    
13.    {
    
14.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdList;            //标识符列表模式
    
15.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;    //32位宽
    * [' {0 |, L' u5 y/ ?
16.    }
    
17.    else if(FilterMode==CANRX16IDMASK)
    
18.    {
    . B( [  k7 x+ i( f- D7 ]5 F* `
19.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;            //标识符屏蔽模式
    , k2 }- j8 t+ ]
20.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;    //16位宽
    9 }- j9 [( t8 Y5 n$ Z3 y# R7 o2 m
21.    }
    
22.    else if(FilterMode==CANRX16IDLIST)
    
23.    {
    & p/ ?4 Y0 Z# t+ w6 @! M
24.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdList;            //标识符列表模式
    
25.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;    //16位宽
    " i8 N! |& |5 D7 _' ^1 V
26.    }
    
27.     //标识符寄存器FxR1
    
28.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x011<<5;                  //32位ID，高16位
    
29.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;                     //低16位
    ) f  U# ~1 N& Y% [* s6 U( f
30.    //屏蔽寄存器FxR2
    # m% t( G; A5 C9 C1 x: |6 o- r* K
31.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x012<<5;              //32位MASK，高16位
    " f  p/ K& V+ f0 v
32.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0xffff;                 //低16位
    
33.        
    0 e- X- e) \) W% `. c9 R
34.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;  //过滤器0关联到FIFO0
    . U; [1 g' P, i& X% }  P
35.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;                //激活过滤器0
    
36. 
    
37.    CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);                                       //滤波器初始化
    
38. }
    " ~, ?6 [! E2 {- Q/ e+ c

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3、16位标识符屏蔽模式

* n8 x0 f9 a% n& u6 U! m假如要发送的标示符IDCanTxMsg.StdId范围为0x0100x01f，0x0000x00f。

1. ID      ： 0000 001x xxx0 0000  //分别对应CAN_FxR1低16位  CAN_FilterIdLow
   " M% n+ o) H% s4 E* ?" M
2. 屏蔽    ： 1111 1110 0001 1111  //分别对应CAN_FxR1高16位  CAN_FilterIdHigh
   
3. 
   
4. ID      ： 0000 000x xxx0 0000  //分别对应CAN_FxR2低16位  CAN_FilterMaskIdLow
   3 D$ n" l( ]$ @9 z+ F" ~
5. 屏蔽    ： 1111 1110 0001 1111  //分别对应CAN_FxR2高16位  CAN_FilterMaskIdHigh
   

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- @: N& H/ A" l/ V" }- |

程序配置如下：

1. CAN_RxFilerconfig(0,CANRX16IDMASK);                                      //16位标识符屏蔽模式
   ! n- s! b  c0 L8 r& n
2. void CAN_RxFilerconfig(u8 FilterNum,u8 FilterMode)
   
3. {
   
4.   CAN_FilterInitTypeDef          CAN_FilterInitStructure;
   ! n+ x2 _+ z" u" O7 v. y+ j6 _
5.    
   , `4 p8 C# z9 F1 o8 s6 S: _$ e( p5 C
6.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=FilterNum;                       //过滤器号0~13可选
   2 ~( [2 y  W7 s& t
7.    if(FilterMode==CANRX32IDMASK)
   9 V9 S1 F' Q1 e$ Q9 T: x
8.    {
   6 q$ L; L/ ~* Z  ^+ _
9.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;            //标识符屏蔽模式
   9 u/ g6 A( E; l) H% t1 I4 Q2 F5 a
10.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;    //32位宽
    
11.    }
    1 ^9 N' i5 v" X3 J( S% z& D
12.    else if(FilterMode==CANRX32IDLIST)
    : \, ^: P% N" }! x2 x. l- p0 i
13.    {
    ; v" X2 ]! ]7 V/ |
14.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdList;            //标识符列表模式
    
15.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;    //32位宽
    ; n, }4 G5 k7 r
16.    }
    
17.    else if(FilterMode==CANRX16IDMASK)
    
18.    {
    
19.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;            //标识符屏蔽模式
    
20.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;    //16位宽
    
21.    }
    
22.    else if(FilterMode==CANRX16IDLIST)
    
23.    {
    ( s1 Z/ o" b% h/ q- t
24.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdList;            //标识符列表模式
    
25.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;    //16位宽
    
26.    }
    
27.     //标识符寄存器FxR1
    * q, h1 G6 P8 A8 {
28.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0xfe1f;                    //32位ID，高16位
    
29.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x010<<5;                   //低16位
    " C4 Z" s& u/ ~6 v8 v
30.    //屏蔽寄存器FxR2
    ' d9 D! T# [" V) v, s) y2 s0 [! h5 Y
31.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0xfe1f;                //32位MASK，高16位
    
32.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x000<<5;               //低16位
    ! l: _! S- {5 l0 ]5 \( D5 o
33.        
    
34.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;  //过滤器0关联到FIFO0
    
35.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;                //激活过滤器0
    
36. 
    
37.    CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);                                       //滤波器初始化
    
38. }

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: e: w" n$ t! _% O  o' k
4、16位标识符列表模式
' o5 H- ~( X  W. k& y, O

; n% N+ f& S2 ?( ]

假如要发送的标示符IDCanTxMsg.StdId 有0x010,0x01f，0x001,0x00f四个。

1. ID      ： 0000 0010 0000 0000  //分别对应CAN_FxR1低16位  CAN_FilterIdLow  //0x010
   
2. ID      ： 0000 0011 1110 0000  //分别对应CAN_FxR1高16位  CAN_FilterIdHigh //0x01f
   ' ^' E5 F; q1 S0 F& I! q6 {
3. 
   
4. ID      ： 0000 0000 0010 0000  //分别对应CAN_FxR2低16位  CAN_FilterMaskIdLow //0x001
   : v: V$ i' }  Q, z7 y+ Y
5. ID      ： 0000 0001 1110 0000  //分别对应CAN_FxR2高16位  CAN_FilterMaskIdHigh //0x00f
   

复制代码

程序配置如下：

1. CAN_RxFilerconfig(0,CANRX16IDLIST);                                      //16位标识符列表模式
   " o8 h5 r2 Q: \4 N$ W' |( i
2. void CAN_RxFilerconfig(u8 FilterNum,u8 FilterMode)
   9 T/ w  U% `# ~4 i3 t8 `* S
3. {
   0 P% z% V9 C4 U' H1 c4 R0 x, J
4.   CAN_FilterInitTypeDef          CAN_FilterInitStructure;
   
5.    
   
6.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=FilterNum;                       //过滤器号0~13可选
   & I1 t8 a: E" ^/ D0 M
7.    if(FilterMode==CANRX32IDMASK)
   
8.    {
   
9.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;            //标识符屏蔽模式
   
10.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;    //32位宽
    7 @$ y+ f/ X0 F, }) y1 z
11.    }
    
12.    else if(FilterMode==CANRX32IDLIST)
    
13.    {
    ! j6 ~0 R; N5 R/ `+ z( S; G
14.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdList;            //标识符列表模式
    
15.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;    //32位宽
    
16.    }
    ! a6 s9 s7 Y/ R4 Z2 ~5 _- n
17.    else if(FilterMode==CANRX16IDMASK)
    ( h7 \4 x3 r9 `" x* b# S7 Y6 T
18.    {
    7 m+ c% E& d! l0 }- C* p
19.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;            //标识符屏蔽模式
    
20.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;    //16位宽
    
21.    }
    
22.    else if(FilterMode==CANRX16IDLIST)
    7 l( E$ k, Y$ _  [+ l* H
23.    {
    
24.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdList;            //标识符列表模式
    
25.      CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;    //16位宽
    
26.    }
    
27.     //标识符寄存器FxR1
    ) G+ F- k  U8 P5 b
28.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x01f<<5;                  //32位ID，高16位
    
29.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x010<<5;                   //低16位
    
30.    //屏蔽寄存器FxR2
    ! ^# P% Z/ X; L( F, P
31.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x00f<<5;              //32位MASK，高16位
    
32.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x001<<5;               //低16位
    
33.        
    
34.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;  //过滤器0关联到FIFO0
    
35.    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;                //激活过滤器0
    
36. 
    
37.    CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);                                       //滤波器初始化
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38. }
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