can总线-stm32

一、什么是can总线？

can总线因为使用电压差表示逻辑1和0，所以抗干扰性强，传播距离远（500kbps 时130M），比特率越小越远

1.can有几根线？

　　2根，can_H ,can_L

2.can怎么表示1,0?

　　can_H - can_L > 0.9V ,为逻辑 0，也称为显性电平。

　　can_H - can_L < 0.5v ,为逻辑1，也称为隐性电平。

一般can_H为3.5V ， 2.5V

一般can_L为2.5V ,1.5V

二、stm32 怎么使用can总线

1.can接口在哪？

　　

　　stm32有can总线控制器，以及有库函数stm32f10x_can.c可以驱动该控制器

　　但stm32只是有can总线控制器，要真正连接can总线，她还要外接can总线收发器，才能分出来can_H ,can_L,例如如下芯片：

　　这个芯片的主要作用是发送时根据TXD的电平来决定can_H 和can_L的电平，以及接收时根据can_H 和 can_L的电平差来决定RXD的电平。

 

2.can概念入门比较好的文档

https://wenku.baidu.com/view/7701528a6529647d2728520f.html

这个文档比较详细的介绍了can帧的类型，以及各个帧每个字节，每个bit的含义，以及优先级仲裁机制。下面的例程是数据帧。

3.can例程。

 

 1 #ifndef CAN_H_
 2 #define CAN_H_
 3 #include "stm32f10x.h"
 4 #define RCC_APBxPeriph_CAN_IO RCC_APB2Periph_GPIOA
 5 #define CAN_RXD GPIO_Pin_11
 6 #define CAN_TXD GPIO_Pin_12
 7 #define CAN_IO  GPIOA
 8 
 9 enum canrate_e
10 {
11     CANRATE125K=125,
12     CANRATE250K=250,
13     CANRATE500K=500,
14     CANNOTLINK,
15 };
16 
17 enum canStdExt_e
18 {
19     CANSTD=0,
20     CANEXT=1,
21 };
22 struct canrxtx_s
23 {
24     CanRxMsg rxMessage[3];
25     u8 rx_newflag;
26     uint32_t f;
27     CanTxMsg txMessage;
28 
29 };
30 
31 /*std ID*/
32 #define CAN1_TX_STD_ID 0x7DF //11 Bits ID,Functional
33 
34 #define CAN1_TX_STD_ID_ECM 0x7E0 //11 Bits  ECM ID,physical 
35 #define CAN1_RX_STD_ID_ECM 0x7E8 //11 Bits  ECM ID,physical 
36 #define CAN1_RX_STD_Filter 0x7FF //11 bits ECM Filter
37 
38 /*extend ID*/
39 #define CAN1_TX_EXT_ID 0x18DB33F1 //29 Bits  ID,Functional
40 #define CAN_Id_Extended_HONDA 0x18DBEFF1 //29 Bits  ID,Functional   HONDA
41 #endif

 

  1 #include "can.h"
  2 #include <string.h>
  3 u8 std_or_ext;
  4 struct canrxtx_s canrxtx;
  5 void CAN1_init(enum canrate_e canrate)
  6 {
  7     
  8     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  9     CAN_InitTypeDef  CAN_InitStructure;
 10     
 11     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APBxPeriph_CAN_IO | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
 12     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,ENABLE);
 13     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = CAN_RXD;
 14     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
 15     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 16     GPIO_Init(CAN_IO, &GPIO_InitStructure);
 17 
 18     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = CAN_TXD;
 19     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
 20     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 21     GPIO_Init(CAN_IO, &GPIO_InitStructure);
 22 
 23     CAN_DeInit(CAN1);
 24     CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);
 25 
 26     CAN_InitStructure.CAN_TTCM = DISABLE;
 27     CAN_InitStructure.CAN_ABOM = DISABLE;
 28     CAN_InitStructure.CAN_AWUM = DISABLE;
 29     CAN_InitStructure.CAN_NART = DISABLE;
 30     CAN_InitStructure.CAN_RFLM = DISABLE;
 31     CAN_InitStructure.CAN_TXFP = DISABLE;
 32     CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_Normal;
 33     CAN_InitStructure.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq;  
 34     CAN_InitStructure.CAN_BS1 = CAN_BS1_3tq;
 35     CAN_InitStructure.CAN_BS2 = CAN_BS2_2tq;
 36      //CAN BaudRate = 72MHz/(CAN_SJW+CAN_BS1+CAN_BS2)/CAN_Prescaler 
 37      if(canrate==CANRATE125K) /* 125KBps */
 38          CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =96;
 39      else if(canrate==CANRATE250K) /* 250KBps */
 40          CAN_InitStructure.CAN_Prescaler =48;
 41      else  /* 500KBps */
 42          CAN_InitStructure.CAN_Prescaler = 24;
 43     
 44     CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);
 45 }
 46 
 47 void CAN1_ConfigFilter(u32 id1, u32 id2, u32 mask1, u32 mask2, u8 std_or_ext)                                                                             
 48 { 
 49     CAN_FilterInitTypeDef  CAN_FilterInitStructure;                                                                       
 50     NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
 51      
 52     CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=1; //use which filter,0~13                                                                          
 53     CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;
 54     if(std_or_ext == CANSTD)
 55     {
 56         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;
 57         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=id1<<5;                                                                   
 58         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=id2<<5;                                                                       
 59         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=mask1<<5;                                                                    
 60         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=mask2<<5;    
 61     
 62     }
 63     else 
 64     {
 65         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;
 66         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=(u16) (id1>>13);                                                                       
 67         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=(u16) (((id1&0x00001FFF)<<3)|CAN_Id_Extended|CAN_RTR_DATA);                                                                       
 68         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=(u16) (mask1>>13);                                                                    
 69         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=(u16) ((mask1&0x00001FFF)<<3);
 70         
 71     }        
 72                                                             
 73     CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_FIFO0;                                                           
 74     CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;                                                                                                                                                                                       
 75     CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);
 76     
 77     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = CAN1_RX1_IRQn; 
 78 
 79     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
 80     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
 81     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
 82     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
 83 
 84     CAN_ITConfig(CAN1, CAN_IT_FMP0, ENABLE);
 85 }
 86 /************************init******************************/
 87 void init_demo()
 88 {
 89     std_or_ext = CANEXT;
 90     CAN1_init(CANRATE500K);
 91     CAN1_ConfigFilter(0x18DAF110,0x18DAF110,0x1FFFF100,0x1FFFF100,std_or_ext);//extend ID
 92 }
 93 /************************tx******************************/
 94 /*datalen<=8*/
 95 int CAN1_TransASerialData(u8* pdata,u8 datalen)
 96 {
 97     u8 i=0;
 98 
 99     Delay_ms(20);
100 
101     if(std_or_ext == CANEXT)
102     {
103         canrxtx.txMessage.StdId=0x00;
104         canrxtx.txMessage.ExtId=CAN_Id_Extended_HONDA;//bentian 
105         canrxtx.txMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;        
106         canrxtx.txMessage.IDE=CAN_Id_Extended;// 29 bits
107         
108     }
109     if(std_or_ext== CANSTD)
110     {
111         canrxtx.txMessage.StdId=CAN1_TX_STD_ID;
112         canrxtx.txMessage.ExtId=0x00;
113         canrxtx.txMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;        
114         canrxtx.txMessage.IDE=CAN_Id_Standard;//11 bits 
115     }
116 
117     canrxtx.txMessage.DLC=0x08;
118     canrxtx.txMessage.Data[0]=datalen;
119     memcpy(&(canrxtx.txMessage.Data[1]),pdata,datalen);
120 
121 
122     while(((i++)<3)&&(CAN_TxStatus_NoMailBox==CAN_Transmit( CAN1,&canrxtx.txMessage)))
123         
124     if(i>=3)    //timeout
125     {
126         return (-1);
127     }
128 
129     canrxtx.rx_newflag=0;
130     return (0);
131     
132 }
133 /************************rx******************************/
134 void CAN1_RX1_IRQHandler(void)
135 {
136     memset(&canrxtx.rxMessage,0,sizeof(CanRxMsg));
137     if(CAN_MessagePending(CAN1,CAN_FIFO0))
138         {
139             CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0,&canrxtx.rxMessage[0]);    
140         }
141     canrxtx.rx_newflag=1;
142 }

 三、标识符过滤器的解释

过滤器只是用于接收，判断某个报文是否能通过过滤器，过滤器初始化如下：
 53     CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; 
 56         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_16bit;
 57         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=id1<<5;                                                                   
 58         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=id2<<5;                                                                       
 59         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=mask1<<5;                                                                    
 60         CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=mask2<<5;  

stm32有0~13个过滤器组，每个过滤器组有两个32位的寄存器，通过设置下面两个结构体成员的值可以有四种组合：
CAN_FilterMode 和 CAN_FilterScale

 



 四、关于邮箱


如下图，发送3个邮箱，接收每个FIFO 3个邮箱，这是硬件自动管理的，软件不用管，只要判断发送成不成功，中断接收哪个FIFO就行了（要接收过滤器初始化时绑定的那个FIFO）。


每个邮箱都可以存储一个独立的报文，发送调度器（下图红圈）会根据标识符(ID)的优先级来决定先发送哪个报文（比如发送时3个邮箱都有报文，标识符不一样），PS：标识符数值越小，优先级越高，这是由CAN总线仲裁机制决定的（线与，0可以与掉1）。




五、can中容易理解错的概念


1.CAN总线中是没有地址这个概念的，每个报文都是群发。


所有节点都可以发送和接收，先发送的有优先权，此时其它节点处于监听模式，看是否有能通过自己过滤器的报文。


当同时有多个节点需要同时发送时，can总线将实行仲裁，标识符小的优先发送，被仲裁下去想要发送的节点立即转入监听状态，等待下次机会。


标识符是报文的一部分，如下图所示：


2.不管是标准帧或者扩展帧，最多只能携带8字节数据，用户可以根据这8个字节私立协议。


SOF：帧起始信号，显性电平，即can_H和can_L相差很小，小于0.5V，库函数做了赋值，不管。


标识符：11bit或者29bits，代表着本条报文的优先级


RTR：帧类型，是远程帧还是数据帧


IDE：标准帧还是扩展帧


R0：保留位，库函数做了，不管


DLC：数据域长度


数据域：具体携带的数据，最长8字节


CRC：对CRC前所有字节进行校验，得到的结果，库函数进行了这一步，不需要我们自己计算，不管。


CRC分隔符：1个隐性电平，库函数做了，不管


ACK Field:库函数做了，


EOF：帧结束标志，至少连续7位的隐性电平。不管。




 3.位填充的概念


在CAN消息帧中，帧起始，仲裁场。控制场，数据场和CRC段，均以位填充方法进行编码。当发送器在发送流中检测到5个极性相同的连续位时，自动插入一个部补位码。


我觉得这个只要了解就行了，实际编程中库函数已经帮我们做了。






		

		
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2019-09-04 16:07 
=天赋= 
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