STM32H743 | FDCAN 波特率问题

 

　　直奔主题，最近项目上接触了FDCAN，主控为STM32H743。在开发过程中存在疑点，特此记录。

　　疑点：芯片手册上，波特率的相关寄存器位标明硬件将该值解析为编程值加 1，但是实际上通过STM32 HAL库的HAL_FDCAN_Init（）函数来初始化FDCAN时，我们给FDCAN初始化结构体的成员变量所赋的值并不是编程值，计算波特率时并不需要加1。

 

• 一、 波特率计算

　　CAN通讯的波特率计算方式为：

BaudRate = Tq *（SYNC_SEG + BS1 + BS2）

　　其中 SYNC_SEG 段固定长度为 1Tq，而 BS1及 BS2 段可以在相应寄存器 设置它们的时间长度。

 　　

• 二、 芯片手册说明

　　在芯片手册上，FDCAN_DBTP寄存器中，DBRP、DTSEG1、DTSEG2分别为时钟分频值、BS1 及 BS2 段的长度。对于以上寄存器值，硬件将该值解析为编程值加 1，也就是说，实际上我们在计算波特率时，需要将寄存器值加上1来进行计算，即

BaudRate = CLK / ( ( (DTSEG1+1) + (DTSEG2+1) + 1 )  * (DBPR + 1) )

 

　　例如： FDCAN 时钟为 8 MHz，复位值 0x00000A33 会将 FDCAN 的比特率配置为较快的500 kb/s。复位值 0x00000A33，即 DTSEG1 = 0x03， DTSEG2 = 0x0A， DBPR = 0 。则波特率的计算如下：

BaudRate = 8M / ( ( 4 +11+ 1 )  *  1 ) = 500 kb/s

 

 

 　　但是，实际上，在使用官方的HAL库进行开发时，很有可能会出现误解。什么误解呢？就是在配置CAN的通讯波特率时，我们可能会误以为我们给FDCAN初始化结构体的成员变量所赋的值为编程值，即实际计算波特率时还需要加一。这样的话，我们配置的波特率其实并不是你期望的值。

　　主要是因为在STM32 HAL库的接口函数中，HAL_FDCAN_Init（）函数内部已经做过了处理。做了什么处理呢？就是将我们给FDCAN初始化结构体的成员变量所赋的值减１后再给寄存器赋值，即通过STM32 HAL库的HAL_FDCAN_Init（）函数来配置波特率时，波特率的计算就不需要再进行加１了。

　　详情请看文末HAL_FDCAN_Init（）函数的处理部分代码。

 

• 三、 STM32CubeMX代码生成

　　以下就是在STＭ32CubeMx环境下初始化STM32H743片上外设FDCAN的简略过程，主要为了更好地描述一下波特率问题。

• 1、先说明下FDCAN的时钟配置，FDCAN的时钟可由HSE、PLL1Q、PLL2Q提供，在此处我选择用PLL1Q，时钟频率配置为80MHz

 

 

 

• 2、以下为在STM32CubeMX下配置FDCAN时Configuration窗口的相关配置。

 　　通过上图配置界面，我们很容易就能看出分频Fre = 4，SEG1 = 15，SEG2 = 4，则所配置的波特率BaudRate = 80M / ( ( 1+ 15+ 4 ) * 4 ) = 1Mbps

 

• 3、通过STM32CubeMX生成的FDCAN初始化代码

 

　　附：HAL_FDCAN_Init（）内部减1处理的部分代码图：

 　　从上图可以看出，STM32 HAL库的HAL_FDCAN_Init（）函数内部已经做过了处理，在给寄存器位赋值之前就将已经我们给FDCAN初始化结构体的成员变量所赋的值减１了。