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基于STM32实现CAN收发通信经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-6-14 14:28
原理图


微信图片_20230614142827.png


代码实现思路

发送思路:定时发送 按键测试发送 接收思路:中断接收


CAN代码实现
  • 第一步

定义了两个全局变量TxMessage和RxMessage, 分别用于发送和接收CAN消息的邮箱结构体。

  1. CanTxMsg TxMessage = {0};//发送邮箱结构体
  2. CanRxMsg RxMessage = {0};//接收邮箱结构体
复制代码

  • 第二步

配置对应的引脚模式 通过GPIO_InitTypeDef结构体初始化了GPIOA的引脚12,配置为复用推挽输出。接着,初始化了引脚11,配置为浮空输入。


CAN_RX的模式

对于CAN接收引脚,可以选择使用浮空输入模式或上拉输入模式,具体取决我们硬件设计和应用要求。

浮空输入模式(Floating Input)是指将引脚置为高阻态,不连接到任何电平源,允许外部信号自由驱动引脚电平。在CAN总线中,通常使用终端电阻(通常为120欧姆)来驱动CAN引脚电平。这样可以确保在总线空闲状态时,引脚电平为高阻态。

上拉输入模式(Pull-up Input)是指在引脚和VDD之间连接一个上拉电阻,将引脚电平拉高到VDD(逻辑高电平)或外部信号源。在CAN总线中,上拉输入模式可用于引脚电平的恢复和传输。

选择浮空输入模式还是上拉输入模式取决于具体应用的要求。通常,如果CAN总线上的其他设备已经提供了终端电阻,可以选择使用浮空输入模式。如果的硬件设计中没有终端电阻,您可以选择使用上拉输入模式,并使用外部上拉电阻将引脚电平拉高到逻辑高电平。


CAN_TX的模式

在CAN通信中,CAN_TX模式是用于配置CAN发送引脚的模式。选择适当的CAN_TX模式取决于我们的硬件设计和应用需求。

常见的CAN_TX模式有以下两种:

  • 推挽输出模式(Push-Pull Output):在该模式下,CAN发送引脚被配置为推挽输出,可以提供较高的驱动能力,能够输出高电平和低电平两种电平状态。这种模式适用于直接驱动总线上的终端电阻,提供较强的信号驱动能力。

  • 开漏输出模式(Open-Drain Output):在该模式下,CAN发送引脚被配置为开漏输出,只能提供低电平输出,而高电平状态是通过外部上拉电阻拉高到逻辑高电平。这种模式适用于与其他设备共享总线的情况,需要使用外部上拉电阻来拉高总线电平。


选择CAN_TX模式取决于我们的硬件设计和连接配置。如果我们的硬件设计中包含终端电阻,并且CAN总线上没有其他设备需要共享总线,您可以选择推挽输出模式。如果我们的硬件设计中没有终端电阻或需要与其他设备共享总线,则可以选择开漏输出模式。

  1. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PORTA时钟
  2.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,  ENABLE);//使能CAN1时钟


  3.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  4.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin    = GPIO_Pin_12;
  5.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed  = GPIO_Speed_50MHz;
  6.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode   = GPIO_Mode_AF_PP;        //复用推挽
  7.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                //初始化IO

  8.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin    = GPIO_Pin_11;
  9.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode   = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//上拉输入
  10.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化IO
复制代码

  • 第三步配置CAN相关参数 定义了一个CAN_InitTypeDef结构体CAN_InitStructure,用于配置CAN的工作模式和速率。在这里,设置了CAN的模式为正常模式,速率为1Mbps。同时,设置了同步跳转宽度(SJW)为1个时间单位,位时间1(BS1)为2个时间单位,位时间2(BS2)为3个时间单位,预分频器(Prescaler)为6。

通过CAN_Init函数对CAN进行初始化,传入了上述配置结构体。

然后,定义了一个CAN_FilterInitTypeDef结构体CAN_FilterInitStructure,用于配置CAN的过滤器。在这里,设置了过滤器0,使用标识符屏蔽模式,并且过滤掉所有的标识符和掩码。将过滤器与FIFO0相关联,并激活过滤器。通过CAN_FilterInit函数对CAN过滤器进行初始化,传入了上述配置结构体。

  1. CAN_InitTypeDef   CAN_InitStructure;
  2.        
  3.         CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;                                               
  4.         CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;                                               
  5.         CAN_InitStructure.CAN_AWUM=ENABLE;                                                 
  6.         CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE;                                                 
  7.         CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;                                               
  8.         CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;                                                 

  9.         CAN_InitStructure.CAN_Mode= CAN_Mode_Normal;                 //模式设置

  10.   //1Mbits  500K  
  11.         CAN_InitStructure.CAN_SJW       = CAN_SJW_1tq;
  12.         CAN_InitStructure.CAN_BS1       = CAN_BS1_2tq;
  13.         CAN_InitStructure.CAN_BS2       = CAN_BS2_3tq;      
  14.         CAN_InitStructure.CAN_Prescaler = 6; //6分频

  15.         CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);   

  16.         CAN_FilterInitTypeDef    CAN_FilterInitStructure;

  17.         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber              = 0;          //过滤器0
  18.         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode                = CAN_FilterMode_IdMask;
  19.         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale               = CAN_FilterScale_32bit; //32位
  20.         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh              = 0x0000;////32位ID
  21.         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow               = 0x0000;
  22.         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh          = 0x0000;//32位MASK
  23.         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow           = 0x0000;
  24.         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment      = CAN_Filter_FIFO0;//过滤器0关联到FIFO0
  25.         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation          = ENABLE;

  26.         CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);
复制代码

  • 第四步
  • 通过CAN_ITConfig函数使能CAN1的FIFO0接收中断。

然后,定义了一个NVIC_InitTypeDef结构体NVIC_InitStructure,用于配置CAN接收中断的中断优先级。在这里,设置了中断通道为USB_LP_CAN1_RX0_IRQn,主优先级为1,次优先级为0,并使能中断。

最后,在CAN_Config函数中进行了CAN总线的配置和初始化,并完成了中断的设置。


CAN接收逻辑实现

中断方式

  1. //CAN接收数据的函数
  2. void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
  3. {
  4.         if(CAN_GetITStatus(CAN1, CAN_IT_FMP0) != RESET)//查询标志位
  5.         {
  6.                 CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, &RxMessage); //接收信息
  7.                
  8.                 // 打印接收到的数据
  9.                 printf("Rece CAN message: ID:0x%02X, DLC:%d, Data:", RxMessage.StdId, RxMessage.DLC);
  10.                 for(uint8_t i = 0; i < RxMessage.DLC; i++)
  11.                 {
  12.                         printf("%02X ", RxMessage.Data[i]);
  13.                 }
  14.                 printf("\n");
  15.                 //CAN_BAOWENJIANCE()
  16.                 //打印信息 串口1 串口2 printf都可以
  17.        
  18.                 CAN_ClearITPendingBit(CAN1, CAN_IT_FMP0); // 清除中断标志位
  19.         }
  20. }
复制代码

CAN发送逻辑的实现
  1. //CAN发送数据的接口函数
  2. uint8_t CAN_SendMessage(uint32_t StdId, uint8_t* pData, uint8_t Length)
  3. {
  4.         uint8_t MailBox   = 0;
  5.         TxMessage.StdId   = StdId;
  6.         TxMessage.ExtId   = 0x00;
  7.         TxMessage.IDE     = CAN_ID_STD;
  8.         TxMessage.RTR     = CAN_RTR_DATA;
  9.         TxMessage.DLC     = Length;
  10.         for (uint8_t i = 0; i < Length; i++)
  11.         {
  12.                 TxMessage.Data[i] = pData[i];//发送的数据赋值
  13.         }
  14.        
  15.   // 打印接发送的数据
  16.         printf("Send CAN message: ID:0x%02X, DLC:%d, Data:", TxMessage.StdId, TxMessage.DLC);
  17.         for(uint8_t i = 0; i < TxMessage.DLC; i++)
  18.         {
  19.                 printf("%02X ", TxMessage.Data[i]);
  20.         }
  21.         printf("\n");
  22.        
  23.         MailBox = CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage);
  24.         while((CAN_TransmitStatus(CAN1, MailBox)==CAN_TxStatus_Failed));
  25.         return TxMessage.DLC;                //返回值是发送了几个字节
  26. }
复制代码

发送信息

这是一条标准数据帧 由MCU发出

  1. //发送信息在这里填写
  2. uint32_t StdId     =  0x55;//数据帧ID
  3. uint8_t  TxData[8] =  {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF};//8字节数据内容
  4. uint8_t  Length    =  8;//发送字节个数
复制代码

接收信息

这是一条标准数据帧 由


微信图片_20230614142823.png


上位机CAN调试助手发出


测试效果

微信图片_20230614142820.png

转载自: 小李的创客实验室
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