STM32的CAN总线接收与发送

工作模式bxCAN有3个主要的工作模式：初始化、正常和睡眠模式。初始化模式*软件通过对CAN_MCR寄存器的INRQ位置1，来请求bxCAN进入初始化模式，然后等待硬件对CAN_MSR寄存器的INAK位置1来进行确认。*软件通过对CAN_MCR寄存器的INRQ位清0，来请求bxCAN退出初始化模式，当硬件对CAN_MSR寄存器的INAK位清0就确认了初始化模式的退出。*当bxCAN处于初始化模式时，报文的接收和发送都被禁止，并且CANTX引脚输出隐性位（高电平）。初始化CAN控制器，软件必须设置CAN_BTR和CAN_MCR寄存器。正常模式在初始化完成后，软件应该让硬件进入正常模式，同步CAN总线，以便正常接收和发送报文。软件通过对INRQ位清0来请求从初始化模式进入正常模式，然后要等待硬件对INAK位清0来确认。在跟CAN总线取得同步，即在CANRX引脚上监测到11个连续的隐性位（等效于总线空闲）后，bxCAN才能正常接收和发送报文。过滤器初值的设置不需要在初始化模式下进行，但必须在它处在非激活状态下完成（相应的FACT位为0）。而过滤器的位宽和模式的设置，则必须在进入正常模式之前，即初始化模式下完成。睡眠模式（低功耗）*软件通过对CAN_MCR寄存器的SLEEP位置1，来请求进入这一模式。在该模式下，bxCAN的时钟停止了，但软件仍然可以访问邮箱寄存器。*当bxCAN处于睡眠模式，软件想通过对CAN_MCR寄存器的INRQ位置1，来进入初始化式，那么软件必须同时对SLEEP位清0才行。*有2种方式可以唤醒（退出睡眠模式）bxCAN：通过软件对SLEEP位清0，或硬件检测CAN总线的活动。工作流程那么究竟can是怎样发送报文的呢？发送报文的流程为：应用程序选择1个空发送邮箱；设置标识符、数据长度和待发送数据；然后CAN_TIxR寄存器的TXRQ位置1，来请求发送。TXRQ位置1后，邮箱就不再是空邮箱；而一旦邮箱不再为空，软件对邮箱寄存器就不再有写的权限。TXRQ位置1后，邮箱马上进入挂号状态，并等待成为最高优先级的邮箱，参见发送优先级。一旦邮箱成为最高优先级的邮箱，其状态就变为预定发送状态。当CAN总线进入空闲状态，预定发送邮箱中的报文就马上被发送（进入发送状态）。邮箱中的报文被成功发送后，它马上变为空邮箱，硬件相应地对CAN_TSR寄存器的RQCP和TXOK位置1，来表明一次成功发送。如果发送失败，由于仲裁引起的就对CAN_TSR寄存器的ALST位置1，由于发送错误引起的就对TERR位置1。发送的优先级可以由标识符或发送请求次序决定：由标识符决定。当有超过1个发送邮箱在挂号时，发送顺序由邮箱中报文的标识符决定。根据CAN协议，标识符数值最低的报文具有最高的优先级。如果标识符的值相等，那么邮箱号小的报文先被发送。由发送请求次序决定。通过对CAN_MCR寄存器的TXFP位置1，可以把发送邮箱配置为发送FIFO。在该模式下，发送的优先级由发送请求次序决定。该模式对分段发送很有用。时间触发通信模式：在该模式下，CAN硬件的内部定时器被激活，并且被用于产生时间戳，分别存储在CAN_RDTxR/CAN_TDTxR寄存器中。内部定时器在接收和发送的帧起始位的采样点位置被采样，并生成时间戳。接着又是怎样接收报文的呢?接收管理接收到的报文，被存储在3级邮箱深度的FIFO中。FIFO完全由硬件来管理，从而节省了CPU的处理负荷，简化了软件并保证了数据的一致性。应用程序只能通过读取FIFO输出邮箱，来读取FIFO中最先收到的报文。根据CAN协议，当报文被正确接收（直到EOF域的最后1位都没有错误），且通过了标识符过滤，那么该报文被认为是有效报文。接收相关的中断条件*一旦往FIFO存入1个报文，硬件就会更新FMP[1:0]位，并且如果CAN_IER寄存器的FMPIE位为1，那么就会产生一个中断请求。*当FIFO变满时（即第3个报文被存入），CAN_RFxR寄存器的FULL位就被置1，并且如果CAN_IER寄存器的FFIE位为1，那么就会产生一个满中断请求。*在溢出的情况下，FOVR位被置1，并且如果CAN_IER寄存器的FOVIE位为1，那么就会产生一个溢出中断请求。标识符过滤在CAN协议里，报文的标识符不代表节点的地址，而是跟报文的内容相关的。因此，发送者以广播的形式将报文发送给所有的接受者。节点在接收报文时根据标识符的值决定是否需要该报文；如果需要，就拷贝到SRAM里；如果不需要，报文就被丢弃且无需软件的干预。为满足这一需求，bxCAN为应用程序提供了14个位宽可变的、可配置的过滤器组（13~0），以便只接收那些软件需要的报文。硬件过滤的做法节省了CPU开销，否则就必须由软件过滤从而占用一定的CPU开销。每个过滤器组x由2个32位寄存器CAN_FxR0和CAN_FxR1组成。过滤器的模式的设置：通过设置CAN_FM0R的FBMx位，可以配置过滤器组为标识符列表模式或屏蔽位模式。为了过滤出一组标识符，应该设置过滤器组工作在屏蔽位模式。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。应用程序不用的过滤器组，应该保持在禁用状态。过滤器优先级规则：位宽为32位的过滤器，优先级高于位宽为16位的过滤器；对于位宽相同的过滤器，标识符列表模式的优先级高于屏蔽位模式；位宽和模式都相同的过滤器，优先级由过滤器号决定，过滤器号小的优先级高。接收邮箱（FIFO）在接收到一个报文后，软件就可以访问接收FIFO的输出邮箱来读取它。一旦软件处理了报文（如把它读出来），软件就应该对CAN_RFxR寄存器的RFOM位进行置1，来释放该报文，以便为后面收到的报文留出存储空间。中断bxCAN占用4个专用的中断向量。通过设置CAN中断允许寄存器CAN_IER，每个中断源都可以单独允许和禁用。(1)发送中断可由下列事件产生：─发送邮箱0变为空，CAN_TSR寄存器的RQCP0位被置1。─发送邮箱1变为空，CAN_TSR寄存器的RQCP1位被置1。─发送邮箱2变为空，CAN_TSR寄存器的RQCP2位被置1。(2)FIFO0中断可由下列事件产生：─FIFO0接收到一个新报文，CAN_RF0R寄存器的FMP0位不再是‘00’。─FIFO0变为满的情况，CAN_RF0R寄存器的FULL0位被置1。─FIFO0发生溢出的情况，CAN_RF0R寄存器的FOVR0位被置1。(3)FIFO1中断可由下列事件产生：─FIFO1接收到一个新报文，CAN_RF1R寄存器的FMP1位不再是‘00’。─FIFO1变为满的情况，CAN_RF1R寄存器的FULL1位被置1。─FIFO1发生溢出的情况，CAN_RF1R寄存器的FOVR1位被置1。(4)错误和状态变化中断可由下列事件产生：─出错情况，关于出错情况的详细信息请参考CAN错误状态寄存器(CAN_ESR)。─唤醒情况，在CAN接收引脚上监视到帧起始位(SOF)。─CAN进入睡眠模式。工作流程大概就是这个样子，接着就是一大堆烦人的can寄存器，看了一遍总算有了大概的了解，况且这么多的寄存器要一下子把他们都记住是不可能的。根据以往的经验，只要用多几次，对寄存器的功能就能记住。好了，到读具体实验程序的时候了，这时候当然要打开“STM32库函数”的资料,因为它里面有STM32打包好的库函数的解释，对读程序很有帮助。下面是主程序：intmain(void){//intpress_count=0;chardata='0';intsent=FALSE;#ifdefDEBUGdebug();#endifRCC_Configuration();NVIC_Configuration();GPIO_Configuration();USART_Configuration();CAN_Configuration();Serial_PutString(\r\n伟研科技);Serial_PutString(CANtest\r\n);while(1){if(GPIO_Keypress(GPIO_KEY,BUT_RIGHT)){GPIO_SetBits(GPIO_LED,GPIO_LD1);//检测到按键按下if(sent==TRUE)continue;sent=TRUE;data++;if(data'z')data='0';CAN_TxData(data);}else//按键放开{GPIO_ResetBits(GPIO_LED,GPIO_LD1);sent=FALSE;}}}前面的RCC、NVIC、GPIO、USART配置和之前的实验大同小异，关键是分析CAN_Configuration()函数如下：voidCAN_Configuration(void)//CAN配置函数{CAN_InitTypeDefCAN_InitStructure;CAN_FilterInitTypeDefCAN_FilterInitStructure;CAN_DeInit();//CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;//禁止时间触发通信模式CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;//软件对CAN_MCR寄存器的INRQ位进行置1随后清0后，一旦硬件检测//到128次11位连续的隐性位，就退出离线状态。CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;//睡眠模式通过清除CAN_MCR寄存器的SLEEP位，由软件唤醒CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE;//DISABLE;CAN报文只被发送1次，不管发送的结果如何（成功、出错或仲裁丢失）CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;//在接收溢出时FIFO未被锁定，当接收FIFO的报文未被读出，下一个收到的报文会覆盖原有的报文CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;//发送FIFO优先级由报文的标识符来决定//CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_Normal;//CAN硬件工作在正常模式CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;//重新同步跳跃宽度1个时间单位CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;//时间段1为8个时间单位CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;//时间段2为7个时间单位CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=9;//(pclk1/((1+8+7)*9))=36Mhz/16/9=250Kbits设定了一个时间单位的长度9CAN_Init(&CAN_InitStructure);CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;//指定了待初始化的过滤器0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;//指定了过滤器将被初始化到的模式标识符屏蔽位模式CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;//给出了过滤器位宽1个32位过滤器CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;//用来设定过滤器标识符（32位位宽时为其高段位，16位位宽时为第一个）CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;//用来设定过滤器标识符（32位位宽时为其低段位，16位位宽时为第二个CAN_FilterInitStr