[嵌入式]STM32 CAN通讯配置

CAN总线收发，中断方式接收

平台：战舰mini板，STM32F103RB
STM32CUBEMX V5.3
TrueSTUDIO V9.3

配置CAN

CAN的波特率最大为1Mbps。
波特率计算方法：时钟主频 / 分频 / (tq1 + tq2 + swj)
stm32f103的CAN的时钟主频是36M，分9频就是4M，在除以(5 + 2 + 1)得到500K的波特率。
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

CAN初始化

CAN_HandleTypeDef hcan1;
CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;

//CAN初始化：

/* CAN init function */
void MX_CAN_Init(void)
{
	hcan1.Instance = CAN1;
	hcan1.Init.Prescaler = 9;
	hcan1.Init.Mode = CAN_MODE_LOOPBACK;					// 回环模式，测试用。
	hcan1.Init.SyncJumpWidth = CAN_SJW_1TQ;
	hcan1.Init.TimeSeg1 = CAN_BS1_5TQ;
	hcan1.Init.TimeSeg2 = CAN_BS2_2TQ;
	hcan1.Init.TimeTriggeredMode = DISABLE;					// 时间触发通信模式禁能
	hcan1.Init.AutoBusOff = DISABLE;						// 软件自动离线管理禁能
	hcan1.Init.AutoWakeUp = DISABLE;						// 睡眠模式自动唤醒禁能
	hcan1.Init.AutoRetransmission = DISABLE;				// 报文自动重传禁能
	hcan1.Init.ReceiveFifoLocked = DISABLE;					// 报文锁定禁能，新报文覆盖旧报文
	hcan1.Init.TransmitFifoPriority = ENABLE;				// 使能优先级由报文标识符决定
	if (HAL_CAN_Init(&hcan1) != HAL_OK)
	{
		Error_Handler();
	}

	sFilterConfig.FilterBank = 0;									// 使用过滤器0
	sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;				// 屏蔽位模式
	sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;				// 32位宽
	sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x0000;							// ID高十六位
	sFilterConfig.FilterIdLow = 0x0000;								// ID低十六位
	sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;						// ID掩码高十六位
	sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000;							// ID掩码低十六位
	sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0;				// 过滤器0关联到FIFO0
	sFilterConfig.FilterActivation = ENABLE;						// 激活过滤器0
	sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14;
	if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK)
	{
		Error_Handler();
	}

	if (HAL_CAN_Start(&hcan1) != HAL_OK)
	{
		Error_Handler();
	}

	if (HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan1, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING) != HAL_OK)		// 使能FIFO0数据中断接收
	{
		Error_Handler();
	}
}

覆写接收中断回调函数

（注意：上面的配置我们使用的式FIFO0，所以要覆写FIFO0的中断回调函数）：

void can_msg_info(CAN_RxHeaderTypeDef* hdr, const void* data)
{
	printf("IDE     : %s\r\n",
			hdr->IDE == CAN_ID_STD ? "CAN_ID_STD" : "CAN_ID_EXT");
	printf("RTR     : %s\r\n",
			hdr->RTR == CAN_RTR_DATA ? "CAN_RTR_DATA" : "CAN_RTR_REMOTE");
	printf("DLC     : %ld\r\n", hdr->DLC);
	printf("StdId   : 0x%X\r\n", hdr->StdId);
	printf("ExtId   : 0x%X\r\n", hdr->ExtId);
	printf("Data    : %s\r\n", (char *) data);
}

void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{
	if (hcan->Instance == hcan1.Instance)
	{
		uint8_t buf[8];
		CAN_RxHeaderTypeDef CAN_RX_HDR;
		if (HAL_CAN_GetRxMessage(hcan, CAN_RX_FIFO0, &CAN_RX_HDR, buf)			// 获得接收到的数据头和数据
				== HAL_OK)
		{
			can_msg_info(&CAN_RX_HDR, buf);
			HAL_CAN_ActivateNotification(hcan, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);	// 再次使能FIFO0接收中断
		}
	}
}

CA发送函数：

uint8_t CAN_Transmit(const void* buf, uint32_t len)
{
	uint32_t txmailbox = 0;
	uint32_t offset = 0;
	CAN_TxHeaderTypeDef hdr;

	hdr.IDE = CAN_ID_STD;				// 帧ID：标准帧
	hdr.RTR = CAN_RTR_DATA;				// 帧类型：数据帧
	hdr.StdId = 0x12;					// 标准帧ID,最大11位，也就是0x7FF
	hdr.ExtId = 0x12;					// 扩展帧ID,最大29位，也就是0x1FFF
	hdr.TransmitGlobalTime = DISABLE;

	while(len != 0)
	{
		hdr.DLC = len > 8 ? 8 : len;		// 数据长度
		if(HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan1, &hdr, ((uint8_t *)buf) + offset, &txmailbox) != HAL_OK)
			return 1;
		offset += hdr.DLC;
		len -= hdr.DLC;
	}
	return 0;
}

附注：stm32cubemx can配置参数详解：

配置参数

1. 这些参数也可以在can.c中自行修改
2. 中断（NVIC）设置，根据需要设置，一般勾上CAN1 RX0 Interrupt

8.1.2 协议层

位时序

意义：为了实现正确的总线电平采样，确保通讯正常。最小单位是Tq（Time Quantum）,一个完整位由8~25个Tq组成
组成：SS段、PTS 段、PBS1段、PBS2段

例如

通讯波特率的计算：CAN使用的时钟线是APB1 peripheral clocks（假设是APC），即一般是SYSCLK的四分频。而CAN通讯还要对此进行预分频（假设是Prescaler），则一个Tq为 Prescaler / APC（单位s）。而一个数据位占(SS+PTS+PBS1+PBS2+SJW)个Tq。则一秒可以传输的位数就是1 T q ? 一 个 位 得 T q 数 \frac{1}{Tq一个位得Tq数}Tq?一个位得Tq数1
例如：在时钟树查得APB1 peripheral clocks是45MHz，预分频为5，则一个Tq为 4 45 M H z = 111.1111 … ( n s ) \frac{4}{45MHz}=111.1111\dots(ns)45MHz4=111.1111…(ns) ，上图中有19个Tq，则此时波特率为1 19 ? 111.11 ? 1 0 ? 9 ≈ 473689 ( b p s ) \frac{1}{19111.11*10^{-9}}\approx473689(bps)19?111.11?10?91≈473689(bps)