一、CAN控制器简介

STM32自带了基本扩展CAN外设，又称bxCAN，bxCAN的特点如下：
' H3 [1 d' F7 _( w( p1、支持CAN协议2.0A和2.0B主动模式
+ M8 t+ K* j1 M% b7 p9 H! Y2、波特率最高达1Mbps
3、支持时间触发通信
' ]7 Z6 n7 Z: p4、具有3个发送邮箱
/ A' T8 Q0 N8 G8 s. p9 T5、具有3级深度的2个接收FIFO
0 \9 c: r- C8 T6、可变的筛选器组（也称过滤器组，最多28个）
2 V4 D& E* n$ L' M4 W" l) J/ q& Y+ t$ h
CAN控制器简介-模式
工作模式
6 x; s1 L5 ~; U! U6 X0 k2 J, P1）初始化模式（INRQ=1，SLEEP=0）
7 @/ Q, r0 e" n" B2）正常模式（INRQ=0，SLEEP=0）
) A$ v/ Z- t7 n! l5 p3）睡眠模式（SLEEP=1）
通过CAN_MCR寄存器控制INRQ和SLEEP
测试模式
1）静默模式（LBKM=0，SILM=1）
（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）
+ t3 f4 m& T* W5 j2 A+ `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）
) j  `: V8 `) V3）环回静默模式（LBKM=1，SILM=1）
( j- f2 O: V! r' z4 l（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

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。
2、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。
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
; C7 l9 a8 m: I0 S4、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。

  n0 s" u  H: ]' U9 Z* {通过CAN_FM1R和CAN_FS1R可配置筛选器的位宽和模式

& N6 {  l* `" p
/ u5 z3 l' X: G8 j& L* Z

1、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
4 |1 T3 S3 r2 Y+ E1 T. t3、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）。
$ v1 b, S0 S/ z. |! o. N, J' d/ k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

CAN发送流程：


6 S3 {& o& k( i" 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
8 B' a% K. d; a4 k7 R7 \
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。
. Q- M0 x7 w5 X1 b! Z

CAN发送流程：

) d. U, C. q1 y& P- n; v

5 \% S# x$ m0 t( e( v; iFIFO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）

4 [) J( s2 g- |2 G—>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。

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。
7 R1 {6 J; _" L6 R  m0 m) g. l
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。

~~STM32的CAN位时序，如下图所示：~~

5 m8 J9 m. B$ T/ ^8 Q3 A' b2 V

) [2 R) C( I4 @7 C+ m  z（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）
" n6 c4 Y1 v" @
STM32F407，设TS1=6、TS2=5、BRP=5，波特率=42000/[(7+6+1)*6]=500Kps。
6 @/ s; F2 v. L

二、CAN控制器--寄存器简介

( I7 d$ U  w# x, R

CAN主控制寄存器（CAN_MCR）
8 x5 n& t5 h) G3 D* z- N
7 J  e' \' ^# q4 _  X! P# q
6 n" b' [: {* \' G' p- M% @8 V% W8 |
4 Y9 B/ W/ t" `$ S* ]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。

2 d- O7 L$ ^1 z; o0 ?7 I' |CAN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。
' T0 e6 n' Y: y( ^* x- O% p
0 u  [/ X0 u3 c/ l- Z& M# l4 w. eCAN位时序寄存器（CAN_BTR）

. M+ v% a! _& b


CAN接收FIFO寄存器（CAN_RF0R/CAN_RF1R）


" o  l. _5 I* G. r7 k7 q
- J; j, j0 {  f) P% ~! |CAN_RF0R用于控制FIFO0；CAN_RF1R用于FIFO1控制。
4 j& g( O" C. V
CAN发送邮箱标识符寄存器（CAN_TIxR）(x=0~2)
% A3 [" Z7 f. p' d! x


CAN发送邮箱数据长度和时间戳寄存器（CAN_TDTxR）（x=0~2）
# V" @) U  i2 q9 m# I% I2 W9 H$ {
: ^9 h( x6 e) y3 Y/ z" K
1 V+ Y- [/ x5 o9 K( n
# ], \- n* L6 X7 SCAN发送邮箱数据寄存器（CAN_TDLxR/CAN_TDHxR）（x=0~2）


) f( e$ a9 i. c4 W; i( u% O5 _# f
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。

8 Y* l# b, o) j+ n& X% [
/ ?5 [- f9 l; N! V5 D. OCAN接收FIFO邮箱标识符寄存器（CAN_RIxR）（x=0/1）

/ Q3 K; n& B- X. h( D' F

CAN接收FIFO邮箱数据长度和时间戳寄存器（CAN_RDTxR）（x=0/1）

6 \( e7 @: X' o) y, Q
CAN筛选器模式寄存器（CAN_FM1R）
* d8 V; j/ k$ d7 G. H' Y8 o

4 Y9 s& n3 k4 m2 z, z9 a
9 H. W6 c5 f" O" v0 v4 a  H: K5 |8 r9 [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。

& ^1 T/ P6 C+ _+ JCAN筛选器尺度寄存器（CAN_FS1R）

- v/ o# Q4 Y. R3 T* d6 u
4 H( R5 M7 Y5 `8 K& C" t
2 C7 y+ |/ i" b/ x# a. D" M* R; l
  q3 V: G" o7 v' ~3 l/ V7 W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。

1 W- v* W9 H* H0 V- ?( xCAN筛选器FIFO关联寄存器（CAN_FFA1R）

" n% y8 C! X% d' m
) I1 Z6 ~: \$ \
; o1 r7 m* R( A2 B6 u2 C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。

* X" q8 {1 M& \* @" ]
CAN筛选器激活寄存器（CAN_FA1R）
( @2 w' m7 Y4 g$ m% l
9 D# I" k$ G/ E0 {# n; g6 W# H6 I

; @6 k7 b7 w) R, k! K: @- \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。

# i6 g3 {( {, c. E( {$ u$ _CAN筛选器组i寄存器x（CAN_FiRx）（i=0~27，x=1/2）
/ \$ _9 J- ]6 @/ R' v- q2 }
( i, m0 P3 K; `0 C% q

, Y' K  w4 G. o* u+ Q( Q. L+ x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。


) V" m! V+ _8 y) |) b/ g, b6 T% @* `三、初始化流程
1、配置相关引脚的复用功能，使能CAN时钟。
( L( E4 B# W" n% L7 V" z6 O+ P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。

# t: ^2 U# x3 t2、设置CAN工作模式及波特率等。
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。

3、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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