CAN基础知识介绍文中介绍了CAN协议的基础知识，以及STM32F4芯片的CAN控制器相关知识，下面将通过实例，利用STM32CubeMX图形化配置工具，来实现CAN通讯的环回测试

1. STM32CubeMX配置


⏩ CAN是挂载在APB1总线上，设置PCLK1时钟频率到最大45MHz




⏩ 激活CAN1，配置位时序参数，其他基本参数以及工作模式（此处设置为Loopback环回模式）




CAN波特率的计算公式：只需要知道BS1和BS2的设置，以及APB1的时钟频率，就可以方便的计算出波特率。比如设置TS1=8、TS2=6和BRP=6，在APB1频率为45Mhz的条件下，即可得到CAN通信的波特率=45000/6/(8+6+1)=500Kbps




⏩ 激活USART1作为调试串口，配置相关LED对应的GPIO引脚作为指示灯


2. MDK-ARM编程

2.1 几个重要的结构体


⏩ 主控寄存器 CAN_MCR：负责管理 CAN 的工作模式

1. typedef struct
   
2. {
   
3.   uint32_t Prescaler;       /* 配置 CAN 外设的时钟分频，可设置为 1-1024*/
   
4.   uint32_t Mode;            /* 配置 CAN 的工作模式，回环或正常模式 */
   
5.   uint32_t SyncJumpWidth;   /* 配置 SJW 极限值 */
   
6.   uint32_t TimeSeg1;        /* 配置 BS1 段长度 */
   
7.   uint32_t TimeSeg2;        /* 配置 BS2 段长度 */
   
8.   FunctionalState TimeTriggeredMode;    /* 是否使能 TTCM 时间触发功能 */
   
9.   FunctionalState AutoBusOff;           /* 是否使能 ABOM 自动离线管理功能 */
   
10.   FunctionalState AutoWakeUp;           /* 是否使能 AWUM 自动唤醒功能 */
    
11.   FunctionalState AutoRetransmission;   /* 是否使能 NART 自动重传功能 */
    
12.   FunctionalState ReceiveFifoLocked;    /* 是否使能 RFLM 锁定 FIFO 功能 */
    
13.   FunctionalState TransmitFifoPriority; /* 配置 TXFP 报文优先级的判定方法 */
    
14. } CAN_InitTypeDef;

复制代码

⏩ 发送及接收头结构体：主要用于构造发送报文，以及接收报文。收发发文时，需要自定义头结构体变量

1. typedef struct
   
2. {
   
3.   uint32_t StdId;       /* 存储报文的标准标识符 11 位，0-0x7FF. */
   
4.   uint32_t ExtId;       /* 存储报文的扩展标识符 29 位，0-0x1FFFFFFF. */
   
5.   uint32_t IDE;        /* 存储 IDE 扩展标志 */
   
6.   uint32_t RTR;        /* 存储 RTR 远程帧标志 */
   
7.   uint32_t DLC;        /* 存储报文数据段的长度，0-8 */
   
8.   FunctionalState TransmitGlobalTime;
   
9. } CAN_TxHeaderTypeDef;
   
10. 
    
11. typedef struct
    
12. {
    
13.   uint32_t StdId;      /* 存储报文的标准标识符 11 位，0-0x7FF. */
    
14.   uint32_t ExtId;      /* 存储报文的扩展标识符 29 位，0-0x1FFFFFFF. */
    
15.   uint32_t IDE;        /* 存储 IDE 扩展标志 */
    
16.   uint32_t RTR;        /* 存储 RTR 远程帧标志 */
    
17.   uint32_t DLC;        /* 存储报文数据段的长度，0-8 */
    
18.   uint32_t Timestamp;
    
19.   uint32_t FilterMatchIndex;
    
20. } CAN_RxHeaderTypeDef;

复制代码

⏩ 过滤器结构体：STM32CubeMX不会初始化过滤器的相关内容，需要自己添加

1. typedef struct
   
2. {
   
3.   uint32_t FilterIdHigh;         /*CAN_FxR1 寄存器的高 16 位 */
   
4.   uint32_t FilterIdLow;          /*CAN_FxR1 寄存器的低 16 位 */
   
5.   uint32_t FilterMaskIdHigh;     /*CAN_FxR2 寄存器的高 16 位 */
   
6.   uint32_t FilterMaskIdLow;      /*CAN_FxR2 寄存器的低 16 位 */
   
7.   uint32_t FilterFIFOAssignment; /* 设置经过筛选后数据存储到哪个接收 FIFO */
   
8.   uint32_t FilterBank;           /* 筛选器编号，范围0-27，CAN1是0-13，CAN2是14-27 */
   
9.   uint32_t FilterMode;           /* 筛选器模式 */
   
10.   uint32_t FilterScale;          /* 设置筛选器的尺度 */
    
11.   uint32_t FilterActivation;     /* 是否使能本筛选器 */
    
12.   uint32_t SlaveStartFilterBank; /* CAN2起始过滤器组 */
    
13. } CAN_FilterTypeDef;

复制代码

2.2 程序编写


⏩ 生成工程后，打开can.c文件，可见STM32CubeMX已经对位时序参数、其他基本参数以及工作模式进行了初始化。但是并没有初始化过滤器的相关内容，因此需要我们自己添加，并在CAN初始化时调用

1. //下面的设置只使能了FIFO0，并不过滤任何消息
   
2. void CAN_Filter_Config(){
   
3.   CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
   
4. 
   
5.   sFilterConfig.FilterBank = 0;      //筛选器编号, CAN1是0-13, CAN2是14-27
   
6.   sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; //采用掩码模式
   
7.   sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; //设置筛选器的尺度, 采用32位
   
8.   sFilterConfig.FilterIdHigh = 0X0000;    //过滤器ID高16位,即CAN_FxR1寄存器的高16位
   
9.   sFilterConfig.FilterIdLow = 0X0000;     //过滤器ID低16位,即CAN_FxR1寄存器的低16位
   
10.   sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0X0000;   //过滤器掩码高16位,即CAN_FxR2寄存器的高16位
    
11.   sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0X0000;    //过滤器掩码低16位,即CAN_FxR2寄存器的低16位
    
12.   sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0; //设置经过筛选后数据存储到哪个接收FIFO
    
13.   sFilterConfig.FilterActivation = ENABLE;   //是否使能本筛选器
    
14.   sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14;   //指定为CAN1分配多少个滤波器组
    
15. 
    
16.   if(HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK)
    
17.   {
    
18.     Error_Handler();
    
19.   }
    
20. }

复制代码

⏩ 编写发送和接收数据函数：此处将格式固定为标准数据帧，ID为12

1. uint8_t CAN1_Send_Msg(uint8_t *msg, uint8_t len){
   
2.   uint16_t i = 0;
   
3.   uint32_t txMailBox;
   
4.   uint8_t send_buf[8];
   
5. 
   
6.   txHeader.StdId = 12;
   
7.   txHeader.ExtId = 12;
   
8.   txHeader.IDE = CAN_ID_STD;
   
9.   txHeader.RTR = CAN_RTR_DATA;
   
10.   txHeader.DLC = len;
    
11. 
    
12.   for(i = 0; i < len; i++)
    
13.     send_buf[i] = msg[i];
    
14. 
    
15.   if(HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan1, &txHeader, send_buf, &txMailBox) != HAL_OK)
    
16.     return 1;
    
17.   return 0;
    
18. }
    
19. 
    
20. uint8_t CAN1_Recv_Msg(uint8_t *buf){
    
21.   uint16_t i = 0;
    
22.   HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan1, CAN_RX_FIFO0, &rxHeader, buf);
    
23. 
    
24.   if(rxHeader.IDE == CAN_ID_STD)
    
25.     printf("StdId ID: %d\r\n", rxHeader.StdId);
    
26.   else
    
27.     printf("ExtId ID: %d\r\n", rxHeader.ExtId);
    
28. 
    
29.   printf("CAN IDE: %d\r\n", rxHeader.IDE);
    
30.   printf("CAN RTR: %d\r\n", rxHeader.RTR);
    
31.   printf("CAN DLC: %d\r\n", rxHeader.DLC);
    
32.   printf("Recv Data: ");
    
33. 
    
34.   for(i = 0; i < rxHeader.DLC; i++)
    
35.     printf("%c",buf[i]);
    
36. 
    
37.   printf("\n");
    
38.   return rxHeader.DLC;
    
39. }

复制代码

⏩ 默认Cubemx生成的代码并没有can start，没有调用HAL_CAN_Start(&hcan1) 来使能CAN，因此需要在CAN初始化代码中添加

1. void MX_CAN1_Init(void){
   
2.   ......
   
3.   /* USER CODE BEGIN CAN1_Init 2 */
   
4.   CAN_Filter_Config();
   
5.   HAL_CAN_Start(&hcan1);
   
6.   /* USER CODE END CAN1_Init 2 */
   
7. }

复制代码

⏩ 主函数main.c中，代码如下

1. int main(void){
   
2.   HAL_Init();
   
3.   SystemClock_Config();
   
4.   MX_GPIO_Init();
   
5.   MX_CAN1_Init();
   
6.   MX_USART1_UART_Init();
   
7.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
8.   uint8_t ret,i;
   
9.   printf("CAN Testing....!\r\n");
   
10.   uint8_t txdata[8] = {76, 79, 79, 80, 66, 65, 67, 75};
    
11.   uint8_t rxdata[8];
    
12.    /* USER CODE END 2 */
    
13.    /* Infinite loop */
    
14.    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
15.   while (1)
    
16.   {
    
17.     HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_1);
    
18.     HAL_Delay(1000);
    
19.     printf("Start Send data...\r\n");
    
20.   
    
21.     ret = CAN1_Send_Msg(txdata, 8);
    
22.     if(ret == 0)
    
23.       printf("CAN Send success!\r\n");
    
24.     else
    
25.       printf("CAN Send failed!\r\n");
    
26.   
    
27.     CAN1_Recv_Msg(rxdata);
    
28.     printf("+++++++++++++++++++++++++++++++\r\n");
    
29.     /* USER CODE END WHILE */
    
30.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
31.   }
    
32.   /* USER CODE END 3 */
    
33. }

复制代码

3. 下载测试


编译无误后下载到开发板，可以看到系统运行时D1指示灯不断闪烁，串口不断的打印CAN环回测试的数据





转载自： 嵌入式攻城狮
如有侵权请联系删除