配置CAN
先了解几个关键词简称:
最小时间单位(Tq,Time Quantum)
同步段(SS,Synchronization Segment)1tq
传播时间段(PTS,Propagation Time Segment)1~8tq
相位缓冲段1(PBS1,Phase Buffer Segment1)1~8tq
相位缓冲段2(PBS2,Phase Buffer Segment2)2~8tq
再同步补偿宽度(SJW,reSynchronization Jump Width)1~4tq
波特率分频器(BRP,Baud Rate Prescaler)
STM32把传播时间段(PTS)和相位缓冲段1(PBS1)合并了,形成了时间段1(TS1)。
CAN位时序寄存器(CAN_BTR)用于设置TS1、TS2、BRP、SJW等参数,这些参数直接决定CAN的波特率。
SJW[1:0]再同步补偿宽度
TS1[3:0]时间段1
TS2[2:0]时间段2
BRP[9:0]波特率分频器
可以看到没有同步段(SS段),这是因为STM32已经将SS段固化为1。
除去这几个参数,还需要设置分频,STM32F1系列一般是跑到72M主频,CAN是挂在36M的APB1时钟上,设置CAN的分频就是分的这个36M。
下面这张图是波特率计算公式:
整合一下波特率计算公式就是这样的:
波特率 = APB1 / [(1 + (TS1+1) + (TS2+1)) * (BRP+1)]
在简化就是:波特率 = 时钟主频 / 分频 / (tq1 + tq2 + ss)
其中SS就是同步段,已经恒为1,所以:波特率 = 时钟主频 / 分频 / (tq1 + tq2 + 1)
下面我们开始实际设置波特率,这里要注意,CAN的波特率最大为1Mbps。
stm32f103的CAN的时钟主频是36M,分9频就是4M,设置tq1=5,tq2=2,ss恒等于1,那么:波特率 = 36MHz / 9分频 /(5 + 2 + 1) = 500KHz
另外还有一向是:再同步补偿宽度(reSynchronization Jump Width) 这个参数,其实就是一个由数个Tq组成的一个段,用来对同步误差进行补偿,可以简单理解为为了提高精准度的,例如两个CAN进行通讯时由于两个板子的晶振可能存在误差从而导致CAN的波特率没有500K那么精准,所以就需要设置一个补偿参数去修正,这个参数就需要根据你实际的板子情况去调整了。
注意:stm32cubemx生成的CAN代码是不带过滤器的,需要自己手动添加。
代码修改
STM32CUBEMX生成的CAN配置代码是没有过滤器设置的,需要手动添加。
- typedef struct
- {
- uint32_t mailbox;
- CAN_TxHeaderTypeDef hdr;
- uint8_t payload[8];
- }CAN_TxPacketTypeDef;
- typedef struct
- {
- CAN_RxHeaderTypeDef hdr;
- uint8_t payload[8];
- }CAN_RxPacketTypeDef;
复制代码- /// CAN过滤器寄存器位宽类型定义
- typedef union
- {
- __IO uint32_t value;
- struct
- {
- uint8_t REV : 1; ///< [0] :未使用
- uint8_t RTR : 1; ///< [1] : RTR(数据帧或远程帧标志位)
- uint8_t IDE : 1; ///< [2] : IDE(标准帧或扩展帧标志位)
- uint32_t EXID : 18; ///< [21:3] : 存放扩展帧ID
- uint16_t STID : 11; ///< [31:22]: 存放标准帧ID
- } Sub;
- } CAN_FilterRegTypeDef;
- #define CAN_BASE_ID 0 ///< CAN标准ID,最大11位,也就是0x7FF
- #define CAN_FILTER_MODE_MASK_ENABLE 1 ///< CAN过滤器模式选择:=0:列表模式 =1:屏蔽模式
- #define CAN_ID_TYPE_STD_ENABLE 1 ///< CAN过滤ID类型选择:=1:标准ID,=0:扩展ID
- void CAN_Filter_Config(void)
- {
- CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
- CAN_FilterRegTypeDef IDH = {0};
- CAN_FilterRegTypeDef IDL = {0};
- #if CAN_ID_TYPE_STD_ENABLE
- IDH.Sub.STID = (CAN_BASE_ID >> 16) & 0xFFFF; // 标准ID高16位
- IDL.Sub.STID = (CAN_BASE_ID & 0xFFFF); // 标准ID低16位
- #else
- IDH.Sub.EXID = (CAN_BASE_ID >> 16) & 0xFFFF; // 扩展ID高16位
- IDL.Sub.EXID = (CAN_BASE_ID & 0xFFFF); // 扩展ID低16位
- IDL.Sub.IDE = 1; // 扩展帧标志位置位
- #endif
- sFilterConfig.FilterBank = 0; // 设置过滤器组编号
- #if CAN_FILTER_MODE_MASK_ENABLE
- sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; // 屏蔽位模式
- #else
- sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDLIST; // 列表模式
- #endif
- sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; // 32位宽
- sFilterConfig.FilterIdHigh = IDH.value; // 标识符寄存器一ID高十六位,放入扩展帧位
- sFilterConfig.FilterIdLow = IDL.value; // 标识符寄存器一ID低十六位,放入扩展帧位
- sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = IDH.value; // 标识符寄存器二ID高十六位,放入扩展帧位
- sFilterConfig.FilterMaskIdLow = IDL.value; // 标识符寄存器二ID低十六位,放入扩展帧位
- sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0; // 过滤器组关联到FIFO0
- sFilterConfig.FilterActivation = ENABLE; // 激活过滤器
- sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14; // 设置从CAN的起始过滤器编号,本单片机只有一个CAN,顾此参数无效
- if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan, &sFilterConfig) != HAL_OK)
- {
- Error_Handler();
- }
- }
- uint8_t CAN_Transmit(CAN_TxPacketTypeDef* packet)
- {
- if(HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan, &packet->hdr, packet->payload, &packet->mailbox) != HAL_OK)
- return 1;
- return 0;
- }
- void CAN_Init(void)
- {
- MX_CAN_Init();
- CAN_Filter_Config();
- HAL_CAN_Start(&hcan);
- HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING); // 使能CAN接收中断
- }
- void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *canHandle)
- {
- static CAN_RxPacketTypeDef packet;
-
- // CAN数据接收
- if (canHandle->Instance == hcan.Instance)
- {
- if (HAL_CAN_GetRxMessage(canHandle, CAN_RX_FIFO0, &packet.hdr, packet.payload) == HAL_OK) // 获得接收到的数据头和数据
- {
- printf("\r\n\r\n\r\n################### CAN RECV ###################\r\n");
- printf("STID:0x%X\r\n",packet.hdr.StdId);
- printf("EXID:0x%X\r\n",packet.hdr.ExtId);
- printf("DLC :%d\r\n", packet.hdr.DLC);
- printf("DATA:");
- for(int i = 0; i < packet.hdr.DLC; i++)
- {
- printf("0x%02X ", packet.payload<i>);
- }
- HAL_CAN_ActivateNotification(canHandle, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING); // 再次使能FIFO0接收中断
- }
- }
- }</i>
复制代码
- CAN_TxPacketTypeDef g_CanTxPacket;
- void CAN_SetTxPacket(void)
- {
- g_CanTxPacket.hdr.StdId = 0x321; // 标准ID
- // g_CanTxPacket.hdr.ExtId = 0x10F01234; // 扩展ID
- g_CanTxPacket.hdr.IDE = CAN_ID_STD; // 标准ID类型
- // g_CanTxPacket.hdr.IDE = CAN_ID_EXT; // 扩展ID类型
- g_CanTxPacket.hdr.DLC = 8; // 数据长度
- g_CanTxPacket.hdr.RTR = CAN_RTR_DATA; // 数据帧
- // g_CanTxPacket.hdr.RTR = CAN_RTR_REMOTE; // 远程帧
- g_CanTxPacket.hdr.TransmitGlobalTime = DISABLE;
-
- for(int i = 0; i < 8; i++)
- {
- g_CanTxPacket.payload<i> = i;
- }
- }
- int main()
- {
- HAL_Init();
- SystemClock_Config();
- MX_GPIO_Init();
- MX_USART1_UART_Init();
- CAN_Init();
- printf("----------------------------------------\r\n");
- CAN_SetTxPacket();
-
- while(1)
- {
- if(CAN_Transmit(&g_CanTxPacket) != 0)
- printf("failed\r\n");
- HAL_Delay(1000);
- }
- }
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