一、CAN控制器简介

5 g1 x7 T/ D% @STM32自带了基本扩展CAN外设，又称bxCAN，bxCAN的特点如下：
1、支持CAN协议2.0A和2.0B主动模式
, q! y- x2 ]" ^0 Q2、波特率最高达1Mbps
3、支持时间触发通信
4、具有3个发送邮箱
+ g1 V: l- B. b0 ?: t5、具有3级深度的2个接收FIFO
6 ?% c" t1 @3 i) S6、可变的筛选器组（也称过滤器组，最多28个）
  T9 Y( [8 R+ {7 f8 c* w1 ~
8 L9 X. o- v0 g CAN控制器简介-模式
工作模式
; W8 }2 ^+ ?5 U5 z' c$ a1）初始化模式（INRQ=1，SLEEP=0）
2）正常模式（INRQ=0，SLEEP=0）
$ }9 [4 R  l. Q  i; o+ i3）睡眠模式（SLEEP=1）
通过CAN_MCR寄存器控制INRQ和SLEEP
' G, p% w; x: g9 v4 o测试模式
& ]5 \, x: {; g; |3 U1）静默模式（LBKM=0，SILM=1）
' \7 s  c! _/ u1 L' b（静默模式下bxCAN可以接收CANRX但是不会发送任何CANTX，可以监控总线上的数据）
2）环回模式（LBKM=1，SILM=0）
（环回模式下bxCAN可以发送CANTX但是不会接收任何CANRX。它发送的数据，发送与接收会形成一个环路，从而达到自发自收的作用，可以自己检测发送的数据是否发送出去）
3）环回静默模式（LBKM=1，SILM=1）
（不管总线上如何都不影响，自发自收，“闭关锁国”）
通过CAN_BTR寄存器控制LBKM和SILM
6 {7 n  ^  v% j' F9 l
标识符筛选器
1、CAN的标识符不表示目的地址而是表示发送优先级。接收节点根据标识符的值来决定是否接收对应消息。
1 _& F5 s" C+ {4 g2、STM32 CAN控制器提供了28个可配置的筛选器组，可以降低CPU处理CAN通信的开销。
$ j7 r( ]- \! @- `& w. ^3、STM32 CAN控制器每个筛选器组由2个32位寄存器组成（CAN_FxR1和CAN_FxR2，x=0~27）。根据位宽不同，每个筛选器组可提供：1个32位筛选器，包括：STDID[10:0]、EXTID[17:0]、IDE和RTR位；2个16位筛选器，包括：STDID[10:0]、IDE、RTR和EXTID[17:15]位
! Z+ ]) }; T$ Y4、筛选器可配置为：屏蔽位模式和标识符列表模式。在屏蔽位模式下，标识符寄存器和屏蔽寄存器一起，指定报文标识符的任何一位，应该按照“必须匹配”或“不用关心”处理。在标识符列表模式下，屏蔽寄存器也被当作标识符寄存器用。因此，不是采用一个标识符加一个屏蔽位的方式，而是使用2个标识符寄存器。接收报文标识符的每一位都必须跟筛选器标识符相同。
* h1 L& R  m9 x9 T9 R# u
. M! s1 T1 V5 u2 `# b3 d通过CAN_FM1R和CAN_FS1R可配置筛选器的位宽和模式
! B& X& s- L7 D

$ M' J& `! G7 [
- [  g0 u6 m" ]; d# u5 t
, H; i& f- {& W9 @: ?8 z1、为了过滤出一组标识符，应该设置筛选器组工作在屏蔽位模式。
2、为了过滤出一个标识符，应该设置过滤器组工作在标识符列表模式
7 k  S, C. ?3 a- R0 l, [3、应用程序不用的筛选器组，应该保持在禁用状态（通过CAN_FA1R设置）。
筛选器组中的每个筛选器，都被编号为（筛选器编号）从0开始，到某个最大数值，取决于筛选器组的模式和位宽的设置。
4、通过CAN_FFA1R的设置，可以将筛选器组关联到FIFO0/FIFO1

: _, @! P2 u/ I8 |0 [: }) u4 S0 ICAN发送流程：


; E/ r  [' P9 s2 z0 a1 Q5 z
程序选择1个空置的邮箱（TME=1）—>设置标识符（ID），数据长度和发送数据—>设置CAN_TIxR的TXRQ位为1，请求发送—>邮箱挂号（等待成为最高优先级）—>预定发送（等待总线空闲）—>发送—>邮箱空置

* G6 f+ E* G: x) _& d: V( b挂号期间和预定期间如果不想发送了可以ABRQ=1强制停止发送，发送的时候如果发送失败会进行再次发送尝试，当尝试次数达到最大时就会停止发送。

5 @6 E% J5 Q* _) r' D+ z- k7 P7 U
CAN发送流程：


% N* a- `4 H: n3 S1 [6 |. S
FIFO空—>收到有效报文—>挂号_1（存入FIFO的一个邮箱。这个由硬件控制我们不需要理会）
7 B- |0 ~) Y' e7 U4 P
—>收到有效报文—>挂号_2—>收到有效报文—>挂号_3—>收到有效报文—>溢出。
+ Y. w: t2 f& N% o. D
CAN收到的有效报文，存储在3级邮箱深度的FIFO中。FIFO接收到的报文数，我们可以通过查询CAN_RFxR的FMP寄存器来得到，只要FMP不为0，我们就可以从FIFO读出收到的报文。
3 n5 F5 b9 i+ e: @* v
& F: r, S1 q! s3 K& ?, [: Y报文FIFO具有锁定功能（由CAN_MCR,RFLM位控制），锁定后，新数据将丢弃，不锁定则新数据将代替老数据。
+ Q9 C) ^- ~) p
4 n4 U) Y  O+ G5 A~~STM32的CAN位时序，如下图所示：~~
$ f( W+ S- W+ P9 q6 p% j; c, h. |/ x0 r
6 R  L8 I) |- w* X
$ g" e$ b0 Z+ |, Z9 y5 w, u
（STM32的CAN将传播时间段和相位缓冲时间段1合并为时间段1）
( j3 [! ^5 }" p$ P$ s+ M& z5 s
STM32F407，设TS1=6、TS2=5、BRP=5，波特率=42000/[(7+6+1)*6]=500Kps。

& I$ k1 ^! e. n* H9 M
: Q$ @0 H1 Q5 t二、CAN控制器--寄存器简介

( B& k" Y% F8 {+ x0 [
- S/ z8 ^- H" D$ O' \
CAN主控制寄存器（CAN_MCR）
6 G3 i2 o# k/ {3 m& i
! }4 F( p" E! x+ X. `1 g- G
0 d) p& Z( p% W
  Z9 P7 h3 k2 ]% ~INRQ位：设置INRQ=0，可使CAN从初始化模式进入正常工作模式。设置INRQ=1，可使CAN从正常工作模式进入初始化模式。
: q# J8 w0 T0 }# S4 n
- Y9 m. U6 y* ^# HCAN初始化时，先设置INRQ=1，进入初始化模式，进行初始化（尤其是CAN_BTR的设置，该寄存器必须在CAN正常工作之前设置），之后再设置INRQ=0进入正常工作模式。
/ C/ t5 x- D! d- ?/ P$ J$ E1 F
  ?2 Q) C3 p& {1 N2 y0 r% KCAN位时序寄存器（CAN_BTR）


3 P, p) J2 I/ q3 u3 S! G

/ q: r3 F' ]$ X2 r8 t( u' NCAN接收FIFO寄存器（CAN_RF0R/CAN_RF1R）


" l. J3 D% S5 E& s4 p
CAN_RF0R用于控制FIFO0；CAN_RF1R用于FIFO1控制。
- _1 G% w9 J" b( ?
: o) L0 H+ H6 y! x4 C* k5 }CAN发送邮箱标识符寄存器（CAN_TIxR）(x=0~2)

  X  V% B- _" _- S  H
* }% S4 A. w6 T9 K& P: f8 [
! d$ A- a+ Y) w, B+ ~CAN发送邮箱数据长度和时间戳寄存器（CAN_TDTxR）（x=0~2）


& c  q) w5 u) R! \; ?6 b7 K
CAN发送邮箱数据寄存器（CAN_TDLxR/CAN_TDHxR）（x=0~2）
0 I( \) y8 \7 e
4 T4 R1 V2 Z- L( T+ b
$ i8 t, }8 L+ z. p0 C1 f8 N
图为CAN_TDLxR寄存器的描述，用于存储低4个字节的数据。CAN_TDHxR寄存器与之类似，用于存储高4个字节的数据。要发送的数据就是存储在这两个寄存器。
9 Q7 S2 ]: i8 H0 F# r- I$ u
9 s# q% t5 G* ?) E( F1 b) Y! I
8 ?" L- K' O( w( ?' Q2 F. }CAN接收FIFO邮箱标识符寄存器（CAN_RIxR）（x=0/1）

0 e' t; f  _* o* {' C5 n8 q

  n' c" K* Z: `. }' d. SCAN接收FIFO邮箱数据长度和时间戳寄存器（CAN_RDTxR）（x=0/1）
4 ]& W2 @3 F+ S: J/ t- o1 L
  c3 \& a3 e- h, b- J* J: n
9 @8 r! ~% o+ g  V8 S; zCAN筛选器模式寄存器（CAN_FM1R）



! B' S) `; Q$ Y/ ?$ v3 ]该寄存器设置筛选器的工作模式，必须再CAN_FMR寄存器FINIT=1时配置。
2 Y3 _, J0 A! m) f9 y! [* g
3 i6 R7 R9 p- c. }* YCAN筛选器尺度寄存器（CAN_FS1R）

8 E9 |8 y2 M4 f2 P/ s: h

, W9 k, l. M% f
  B; h2 u. t% P7 s9 C, k该寄存器用于设置筛选器的位宽，必须在CAN_FMR寄存器FINIT=1时配置。
! v' j9 J% l# q/ c; M, r8 {  ?% B' n
  ^. B& y6 F, B+ ?: O. c8 lCAN筛选器FIFO关联寄存器（CAN_FFA1R）



该寄存器设置报文通过筛选器组之后，被存入的FIFO，如果对应位为0，则存储到FIFO0；如果为1，则存放到FIFO1。该寄存器只能在过滤器处于初始化模式（CAN_FMR寄存器的FINIT=1）下配置。
9 ?- m  {) q' M, K/ n2 f

CAN筛选器激活寄存器（CAN_FA1R）
9 @/ a. ?! ~% S


该寄存器用于设置筛选器组的开启和关闭。对应位置1，即开启对应的筛选器组；置0则关闭该筛选器组。
7 }; w* \0 i  i
CAN筛选器组i寄存器x（CAN_FiRx）（i=0~27，x=1/2）


6 q2 ]5 C5 o; T, z6 X! V, X5 w. B
: O3 k$ d  n  l" I8 A, U' H1 u* J' U每个筛选器组的CAN_FiRx都由2个32位寄存器构成，即：CAN_FiR1和CAN_FiR2。根据过滤器位宽和模式的不同设置，这两个寄存器的功能也不尽相同。
) u; i1 `! O! `6 h6 H$ J

  e1 m& o/ X1 L0 q( d; h' G三、初始化流程
1、配置相关引脚的复用功能，使能CAN时钟。
+ c1 W4 z% {4 Y- v* Z要用CAN，先要使能CAN的时钟，CAN的时钟通过APB1ENR的第25位来设置。其次要设置CAN的相关引脚为复用输出，这里我们需要设置PA1为上拉输入（CAN_RX引脚）PA12为复用输出（CAN_TX1引脚），并使能PA口的时钟。

2、设置CAN工作模式及波特率等。
- k5 b) S7 o5 g9 L通过先设置CAN_MCR寄存器的INRQ位，让CAN进入初始化模式，然后设置CAN_MCR的其它相关控制位。再通过CAN_BTR设置波特率和工作模式（正常模式/环回模式）等信息。最后设置INRQ为0，退出初始化模式。
; Y0 a+ [" z( B+ d
3 f1 v5 r- @  s% Q0 }( q3、设置滤波器。
例：使用筛选器组0，并工作在32位标识符屏蔽位模式下。先设置CAN_FMR的FINIT位，进入初始化模式，然后设置筛选器组0的工作模式以及标识符ID和屏蔽位。最后激活筛选器，并退出初始化模式。
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- {* @& ]  @6 h/ I0 O版权声明：三只树懒

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