(本文為qq_36355662創(chuàng)作文章在此特別鳴謝！)
CAN通信
CAN 是Controller Area Network 的縮寫（以下稱為CAN），該通信使用的是ISO11898標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的物理層特征如下圖所示。
CAN協(xié)議是通過以下5種類型的幀進(jìn)行的：
數(shù)據(jù)幀
搖控幀
錯(cuò)誤幀
過載幀
幀間隔
另外，數(shù)據(jù)幀和遙控幀有標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式兩種格式。標(biāo)準(zhǔn)格式有11 個(gè)位的標(biāo)識(shí)符（ID），擴(kuò)展格式有29 個(gè)位的ID。
大部分系統(tǒng)使用的都是數(shù)據(jù)幀 ，我這里使用的也是數(shù)據(jù)幀。
數(shù)據(jù)幀一般由7個(gè)段構(gòu)成，即：
（1） 幀起始。表示數(shù)據(jù)幀開始的段。
（2） 仲裁段。表示該幀優(yōu)先級(jí)的段。
（3） 控制段。表示數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)及保留位的段。
（4） 數(shù)據(jù)段。數(shù)據(jù)的內(nèi)容，一幀可發(fā)送0~8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。
（5） CRC段。檢查幀的傳輸錯(cuò)誤的段。
（6） ACK段。表示確認(rèn)正常接收的段。
（7） 幀結(jié)束。表示數(shù)據(jù)幀結(jié)束的段。
明確了數(shù)據(jù)幀概念，還需要理解一下過濾器的作用。
STM32的標(biāo)識(shí)符屏蔽濾波目的是減少了CPU處理CAN通信的開銷。STM32的過濾器組最多有28個(gè)（互聯(lián)型），但是STM32F103ZET6只有14個(gè)（增強(qiáng)型），每個(gè)濾波器組x由2個(gè)32為寄存器，CAN_FxR1和CAN_FxR2組成。
STM32每個(gè)過濾器組的位寬都可以獨(dú)立配置，以滿足應(yīng)用程序的不同需求。根據(jù)位寬的不同，每個(gè)過濾器組可提供：
1個(gè)32位過濾器，包括：STDID[10:0]、EXTID[17:0]、IDE和RTR位
2個(gè)16位過濾器，包括：STDID[10:0]、IDE、RTR和EXTID[17:15]位
此外過濾器可配置為，屏蔽位模式和標(biāo)識(shí)符列表模式。
在屏蔽位模式下，標(biāo)識(shí)符寄存器和屏蔽寄存器一起，指定報(bào)文標(biāo)識(shí)符的任何一位，應(yīng)該按照“必須匹配”或“不用關(guān)心”處理。
而在標(biāo)識(shí)符列表模式下，屏蔽寄存器也被當(dāng)作標(biāo)識(shí)符寄存器用。因此，不是采用一個(gè)標(biāo)識(shí)符加一個(gè)屏蔽位的方式，而是使用2個(gè)標(biāo)識(shí)符寄存器。接收?qǐng)?bào)文標(biāo)識(shí)符的每一位都必須跟過濾器標(biāo)識(shí)符相同。相關(guān)文章：CAN總線詳解。
一般也都是使用標(biāo)識(shí)符列表模式，這里使用的也是標(biāo)識(shí)符列表模式。濾波過程舉例如下：
在程序中就是：
//要過濾的ID高位
CAN_Fil
terInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0X00;
//要過濾的ID低位
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow= (((u32)0x1314<<3)|CAN_ID_EXT|CAN_RTR_DATA)&0xFFFF;?
//過濾器屏蔽標(biāo)識(shí)符的高16位值
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0xFFFF;
//過濾器屏蔽標(biāo)識(shí)符的低16位值
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0xFFFF;
這里的CAN_FilterId和CAN_FilterMaskId是配合使用的，意思是CAN_FilterId指出需要屏蔽ID的什么內(nèi)容，什么格式；CAN_FilterMaskId是指CAN_FilterId的每一位是否需要過濾，若CAN_FilterMaskId在某位上是1的話，ID對(duì)應(yīng)位上的數(shù)值就必須和CAN_FilterId該位上的一樣，保持一致，反之則是“不關(guān)心”。
上述程序的設(shè)置的含義就是：只接收來(lái)自0x1314的數(shù)據(jù)，屏蔽其他ID的數(shù)據(jù)。
程序思路
這里準(zhǔn)備做一個(gè)主機(jī)與從機(jī)的通信，主要用擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符ExtId來(lái)區(qū)分，分配的標(biāo)識(shí)符是： 主機(jī)：0x1314 從機(jī)：0x1311
主機(jī)負(fù)責(zé)接收所有從機(jī)的數(shù)據(jù)，不需要過濾，用擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符ExtId來(lái)區(qū)分不同從機(jī)的數(shù)據(jù)；主機(jī)還可以向不同從機(jī)發(fā)送信息。而從機(jī)則只接收來(lái)自主機(jī)的數(shù)據(jù)，同樣用擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符ExtId來(lái)區(qū)分是否是發(fā)向自己的數(shù)據(jù)；同時(shí)，也能夠向主機(jī)發(fā)送信息。
相關(guān)代碼
代碼也是非常簡(jiǎn)單的，這里貼出了主機(jī)和從機(jī)的can.c和can.h兩個(gè)文件。
從機(jī)相關(guān)代碼
can.c文件：
#include "can.h"
/* 在中斷處理函數(shù)中返回 */
//__IO uint32_t ret = 0;
//接收數(shù)據(jù)緩沖器
u8 RxBuf[5];
u8 Rx_flag=0;
void CAN1_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure;
CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
/* CAN1 模塊時(shí)鐘使能 */
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);
/* Configure CAN
pin: RX */ // PB8
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉輸入
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/* Configure CAN pin: TX */ // PB9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//#define GPIO_Remap_CAN GPIO_Remap1_CAN1 本實(shí)驗(yàn)沒有用到重映射I/O
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap1_CAN1, ENABLE);
//CAN_NVIC_Configuration(); //CAN中斷初始化
/* Configure the NVIC Preemption Priority Bits */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
/* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
/* enabling interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=
USB_LP_CAN1_RX0_IRQn;;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel
SubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//CAN_INIT();//CA初始化N模塊
/* CAN register init */
CAN_DeInit(CAN1); //將外設(shè)CAN的全部寄存器重設(shè)為缺省值
CAN_StructInit(&CAN_InitStructure); //把CAN_InitStruct中的每一個(gè)
參數(shù)按缺省值填入
/* CAN cell init */
CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE; //沒有使能時(shí)間觸發(fā)模式
CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE; //沒有使能自動(dòng)離線管理
CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE; //沒有使能自動(dòng)喚醒模式
CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE; //沒有使能非自動(dòng)重傳模式
CAN_InitStructure.CAN_
RFLM=DISABLE; //沒有使能接收FIFO鎖定模式
CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE; //沒有使能發(fā)送FIFO優(yōu)先級(jí)
CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_Normal; //CAN設(shè)置為正常模式
CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq; //重新同步跳躍寬度1個(gè)時(shí)間單位
CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_3tq; //時(shí)間段1為3個(gè)時(shí)間單位
CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_2tq; //時(shí)間段2為2個(gè)時(shí)間單位
CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=60; //時(shí)間單位長(zhǎng)度為60
CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure); //波特率為：72M/2/60(1+3+2)=0.1 即波特率為100KBPs
// CAN filter init 過濾器，注意，只接收主機(jī)發(fā)過來(lái)的數(shù)據(jù)，屏蔽其他數(shù)據(jù)
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=1; //指定過濾器為1
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; //指定過濾器為標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式
CAN_FilterInitStructure.CAN_Filte
rScale=CAN_FilterScale_32bit; //過濾器位寬為32位
//CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh= (((u32)0x1314<<3)&0xFFFF0000)>>16;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0X00; //要過濾的ID高位
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow= (((u32)0x1314<<3)|CAN_ID_EXT|CAN_RTR_DATA)&0xFFFF; //要過濾的ID低位?
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0xFFFF; //過濾器屏蔽標(biāo)識(shí)符的高16位值
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0xFFFF; //過濾器屏蔽標(biāo)識(shí)符的低16位值
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_FIFO0; //設(shè)定了指向過濾器的FIFO為0
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //使能過濾器
CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure); //按上面的參數(shù)初始化過濾器
/* CAN FIFO0 message pending interrupt enable */
CAN_ITConfig(CAN1,CAN_IT_FMP0, ENABLE); //使能FIFO0消息掛號(hào)中斷
}
/* 發(fā)送兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)*/
u8 CAN_SetMsg(u8 Data1,u8 Data2)
{
u8 mbox;
u16 i=0;
CanTxMsg TxMessage;
TxMessage.StdId=0x0000; //標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符為0x00
TxMessage.ExtId=0x1311; //擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符0x1311,可以更改該標(biāo)識(shí)符以示區(qū)分不同從機(jī)
TxMessage.IDE=CAN_ID_EXT; //使用擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符
TxMessage.RTR=CAN_RTR_DATA; //為數(shù)據(jù)幀
TxMessage.DLC=2; //消息的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)
TxMessage.Data[0]=Data1; //第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
TxMessage.Data[1]=Data2; //第二個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
//發(fā)送數(shù)據(jù)
mbox= CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage);
while((CAN_TransmitStatus(CAN1, mbox)==CAN_TxStatus_Fai
led)&&(i<0XFFF))
i++; //等待發(fā)送結(jié)束
if(i>=0XFFF)
return 0;
return 1;
}
u8 CAN_GetMsg(u8 *msg1,u8 *msg2)
{
if(Rx_flag == 1)//發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)
{
*msg1=RxBuf[0];
*msg2=RxBuf[1];
Rx_flag=0;//數(shù)據(jù)已經(jīng)取走，可以更新數(shù)據(jù)
return 1;
}else
return 0;
}
/* USB中斷和CAN接收中斷服務(wù)程序，USB跟CAN公用I/O，這里只用到CAN的中斷。 */
void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
{
CanRxMsg RxMessage;
RxMessage.StdId=0x00;
RxMessage.ExtId=0x00;
RxMessage.IDE=0;
RxMessage.DLC=0;
RxMessage.FMI=0;
RxMessage.Data[0]=0x00;
RxMessage.Data[1]=0x00;
CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0, &RxMessage); //接收FIFO0中的數(shù)據(jù)
if(Rx_flag == 0)//數(shù)據(jù)已取走或者緩沖器為空
{
RxBuf[0]=RxMessage.Data[0];
RxBuf[1]=RxMessage.Data[1];
Rx_flag=1;//數(shù)據(jù)已經(jīng)備好，等待取走
}
}
can.h文件
#ifndef __CAN_H
#define __CAN_H
#include "sys.h"
void CAN1_Init(void);
u8 CAN_SetMsg(u8 Data1,u8 Data2);
u8 CAN_GetMsg(u8 *msg1,u8 *msg2);
#endif /* __CAN_H */
主機(jī)相關(guān)代碼
這里主機(jī)代碼大部分是和從機(jī)類似的，就只貼出不同的地方了。
can.c文件：
#include "can.h"
/* 在中斷處理函數(shù)中返回 */
//__IO uint32_t ret = 0;
void CAN1_Init(void)
{
......//以上與從機(jī)部分相同
//CAN filter init 過濾器，已經(jīng)設(shè)置為任意，可以通過ExtId標(biāo)識(shí)符區(qū)分從機(jī)代號(hào)
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=1; //指定過濾器為1
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; //指定過濾器為標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //過濾器位寬為32位
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000; //過濾器標(biāo)識(shí)符的高16位值
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=CAN_ID_EXT|CAN_RTR_DATA;//過濾器標(biāo)識(shí)符的低16位值
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000; //過濾器屏蔽標(biāo)識(shí)符的高16位值
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000; //過濾器屏蔽標(biāo)識(shí)符的低16位值
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_FIFO0; //設(shè)定了指向過濾器的FIFO為0
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //使能過濾器
CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure); //按上面的參數(shù)初始化過濾器
/* CAN FIFO0 message pending interrupt enable */
CAN_ITConfig(CAN1,CAN_IT_FMP0, ENABLE); //使能FIFO0消息掛號(hào)中斷
}
//接收數(shù)據(jù)緩沖器
u8 CAN_RX_BUF[CAN_RX_LEN]={0}; //接收緩沖,最大USART_REC_LEN個(gè)字節(jié).
//接收標(biāo)志位
u8 Rx_flag=0;
/* USB中斷和CAN接收中斷服務(wù)程序，USB跟CAN公用I/O，這里只用到CAN的中斷。 */
void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
{
u8 i=0;
CanRxMsg RxMessage;
RxMessage.StdId=0x00;
RxMessage.ExtId=0x00;
RxMessage.IDE=0;
RxMessage.DLC=0;
RxMessage.FMI=0;
CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0, &RxMessage); //接收FIFO0中的數(shù)據(jù)
if(Rx_flag == 0)//數(shù)據(jù)已取走或者緩沖器為空
{
if((RxMessage.DLC) == 2)//是否收到2位字節(jié)數(shù)據(jù)
{
CAN_RX_BUF[0]=RxMessage.Data[0];
CAN_RX_BUF[1]=RxMessage.Data[1];
}
}
}
/* 發(fā)送兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)*/
u8 CAN_SendMsg(u8* data1, u8* data2)
{
u8 mbox;
u16 i=0;
CanTxMsg TxMessage;
TxMessage.StdId=0x0000; //標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符為0x00
TxMessage.ExtId=0x1314; //擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符0x0000
TxMessage.IDE=CAN_ID_EXT; //使用擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符
TxMessage.RTR=CAN_RTR_DATA; //為數(shù)據(jù)幀
TxMessage.DLC=2; //消息的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)
TxMessage.Data[0]=Data1; //第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
TxMessage.Data[1]=Data2; //第二個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
//發(fā)送數(shù)據(jù)
mbox= CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage);
while((CAN_TransmitStatus(CAN1, mbox)==CAN_TxStatus_Failed)&&(i<0XFFF))
i++; //等待發(fā)送結(jié)束
if(i>=0XFFF)
return 0;//發(fā)送失敗
return 1;//發(fā)送成功
}
u8 CAN_GetMsg(u8 *msg1,u8 *msg2)
{
if(Rx_flag == 1)//發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)
{
*msg1=CAN_RX_BUF[0];
*msg2=CAN_RX_BUF[1];
Rx_flag=0;//數(shù)據(jù)已經(jīng)取走，可以更新數(shù)據(jù)
return 1;
}else
return 0;
}
void Clear_canBuffer(void)
{
Rx_flag=0;//清楚接收標(biāo)志位
memset(CAN_RX_BUF, 0, sizeof(u8)*CAN_RX_LEN);//清空緩沖區(qū)
}
u8 Check_canRX(void)
{
return (Rx_flag == 6);
}
can.h文件：
#ifndef __CAN_H
#define __CAN_H
#include "sys.h"
#include "string.h"
#define CAN_RX_LEN 30 //定義最大接收字節(jié)數(shù)
extern u8 CAN_RX_BUF[CAN_RX_LEN]; //接收緩沖,最大USART_REC_LEN個(gè)字節(jié).末字節(jié)為換行符
void CAN1_Init(void);
u8 CAN_SendMsg(u8* data1, u8* data2);
u8 CAN_GetMsg(u8 *msg1,u8 *msg2);
#endif /* __CAN_H */
用STM32F103做CAN的收發(fā)通信的程序思路與代碼分享
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