詳解stm32的CAN控制器（程序分享）

詳解stm32的CAN控制器（程序分享）首先簡單介紹一下CAN總線，關(guān)于CAN總線是誰發(fā)明的，CAN總線的歷史，CAN總線的發(fā)展，CAN總線的應(yīng)用場合，這些，通通不說。這里只是以我個人理解，簡單說說CAN通信。CAN總線的端點沒有地址（除非自己在幀里定義地址），CAN總線通信不用地址，用標(biāo)識符，不是單獨的誰發(fā)給誰，而是，你總是發(fā)送給整個網(wǎng)絡(luò)。然后每個節(jié)點都有過濾器，對網(wǎng)絡(luò)上的傳播的幀的標(biāo)識符進行過濾，自己想要什么樣的幀，可以設(shè)置自己的過濾器，接收相關(guān)的幀信息。如果兩個節(jié)點同時發(fā)送怎么辦？這個不用我們擔(dān)心，CAN控制器會自己仲裁，讓高優(yōu)先級的幀先發(fā)。然后我們可以了解一下stm32的CAN控制器。如上圖所示，stm32有兩個can控制器，can1（主），和can2（從），其中過濾器的設(shè)置是通過can1來設(shè)置，其他工作模式，波特率等，可以各自設(shè)置。每個控制器有三個發(fā)送郵箱，兩個fifo，每個fifo有三個接收郵箱。發(fā)送：選擇一個空的發(fā)送郵箱，把幀信息寫到該發(fā)送郵箱的寄存器里，請求發(fā)送，控制器就會根據(jù)標(biāo)識符的優(yōu)先級把幀先后發(fā)送出去。接收：如果接收到的幀的標(biāo)識符能過過濾表的一系列過濾，該幀信息就會保存在fifo接收郵箱的寄存器里。過濾器：stm32f407共有28組過濾器，每組過濾器可以設(shè)置關(guān)聯(lián)到fifo0或者fifo1，每組都包括兩個32位存儲器，可以配置成一個32位有位屏蔽功能的標(biāo)識符過濾器，或者兩個32位完全匹配的標(biāo)識符過濾器，或者兩個16位有位屏蔽功能的標(biāo)識符過濾器，或者四個16位完全匹配的標(biāo)識符過濾器。如下圖所示：我所說的完全匹配的意思是，接收到的幀的標(biāo)識符每一位都要跟過濾器對應(yīng)的位一樣，才能過得了這個過濾器。有位屏蔽功能的意思是一個寄存器放標(biāo)識符，一個放屏蔽掩碼，屏蔽掩碼為1的位對應(yīng)的接收到的幀的標(biāo)識符的位與對應(yīng)的放標(biāo)識符的寄存器的位一致，就能通過。傳輸一位的時間和波特率的計算：CAN控制器的波特率是由APB時鐘線和CAN位時序寄存器CAN_BTR的TS2［3：0］、TS1［2:0］和BRP［9：0］確定的，其中，TS1［2：0］定義了時間段1占用多少個時間單元，TS2［3：0］定義了時間段2占用多少個時間單元，BRP［9：0］定義對APB1時鐘的分頻。PS：設(shè)置波特率為1M其中Tpclk為APB1的時鐘周期，假設(shè)為Tpclk=1/42M0≦TS1≦70≦TS2≦150≦BRP≦1021根據(jù)以上數(shù)據(jù)，有（TS2+TS1+3）（BRP+1）=42令BRP=2，有TS2+TS1=11令TS1=8，TS2=3設(shè)置步驟：1.設(shè)置中斷優(yōu)先級分組（如果之前沒有設(shè)置），這個最好一個程序里只在開頭設(shè)置一次。2.使能相關(guān)GPIO時鐘。3.選擇相關(guān)GPIO引腳的復(fù)用功能。4.設(shè)置相關(guān)GPIO引腳為復(fù)用模式。5.設(shè)置相關(guān)GPIO引腳的速度，方式。6.設(shè)置主控制寄存器MCR，進入初始化模式7.等待進入初始化模式8.設(shè)置波特率。9.其他設(shè)置。10.如果要用到中斷，在中斷使能寄存器IER中使能相關(guān)中斷響應(yīng)。11.如果要用到中斷，設(shè)置相關(guān)中斷優(yōu)先級（NVIC_IP）。12.如果要用到中斷，使能相關(guān)中斷（NVIC_ISER）。13.設(shè)置主控制寄存器MCR，進入正常工作模式。14.設(shè)置FMR，使過濾器組工作在初始化模式。15.設(shè)置FMR的CAN2SB，確定CAN2的過濾器組從哪一組開始。16.設(shè)置用到的過濾器組的工作方式。17.設(shè)置用到的過濾器組的位寬。18.給fifo0和fifo2劃分（關(guān)聯(lián)）過濾組。19.禁用用到的過濾器組。20.設(shè)置過濾器組的標(biāo)識符，幀類型等。21.使能相關(guān)過濾器組。22.設(shè)置FMR，使過濾器組工作在正常模式。23.如果要用中斷，編寫中斷服務(wù)函數(shù)（函數(shù)名是固定的）。24.中斷服務(wù)函數(shù)里檢查是哪個中斷。25.編寫相應(yīng)服務(wù)程序。電路請參見本博客：小工具之——CAN收發(fā)器程序：［plain］viewplaincopy/************************************標(biāo)題：操作CAN的練習(xí)軟件平臺：IARforARM6.21硬件平臺：stm32f4-discovery主頻：168M描述：通過硬件收發(fā)器連接CAN1，CAN2組成一個兩個端點的網(wǎng)絡(luò)CAN1循環(huán)發(fā)出數(shù)據(jù)幀CAN2接收過濾數(shù)據(jù)幀用uart把CAN2接收到的數(shù)據(jù)幀發(fā)到超級終端author：小船data：2012-08-14*************************************/#include《stm32f4xx.h》#include“MyDebugger.h”#defineRECEIVE_BUFFER_SIZE20u32CAN2_receive_buffer［RECEIVE_BUFFER_SIZE］［4］;u8UART_send_buffer［1800］;u8Consumer=0;u8Producer=0;u32Gb_TimingDelay;voidDelay（uint32_tnTime）;voidTIM7_init（）;//定時1su32get_rece_data（）;voidCAN_GPIO_config（）;voidmain（）{u32empty_box;SysTick_Config（SystemCoreClock/1000）;//設(shè)置systemtick一毫秒中斷SCB-》AIRCR=0x05FA0000|0x400;//中斷優(yōu)先級分組搶占：響應(yīng)=3:1MyDebugger_Init（）;TIM7_init（）;MyDebugger_Message（“\n\rtesting.。。.。。\n\r”，sizeof（“\n\rtesting.。。.。。\n\r”）/sizeof（char））;CAN_GPIO_config（）;RCC-》APB1ENR|=（（1《《25）|（1《《26））;//使能CAN1、CAN2時鐘CAN1-》MCR=0x00000000;/*請求進入初始化模式禁止報文自動重傳自動喚醒模式*/CAN1-》MCR|=（（1《《0）|（1《《4）|（1《《5））;CAN1-》MCR&=~（1《《16）;//在調(diào)試時，CAN照常工作while（！（CAN1-》MSR&0xfffffffe））//等待進入初始化模式{MyDebugger_LEDs（orange，on）;}MyDebugger_LEDs（orange，off）;/*正常模式重新同步跳躍寬度（1+1）tqTS2［2:0］=3TS1［3:0］=8BRP［9:0］=2ps：tq=（BRP［9:0］+1）xtPCLK，tBS2=tqx（TS2［2:0］+1），tBS1=tqx（TS1［3:0］+1），NominalBitTime=1×tq+tBS1+tBS2，BaudRate=1/NominalBitTime波特率設(shè)為1M*/CAN1-》BTR=（（0《《30）|（0x01《《24）|（3《《20）|（8《《16）|（2《《0））;CAN1-》MCR&=~（0x00000001）;//正常工作模式CAN2-》MCR=0x00000000;/*請求進入初始化模式禁止報文自動重傳自動喚醒模式*/CAN2-》MCR|=（（1《《0）|（1《《4）|（1《《5））;CAN2-》MCR&=~（1《《16）;//在調(diào)試時，CAN照常工作while（?。–AN2-》MSR&0xfffffffe））//等待進入初始化模式{MyDebugger_LEDs（orange，on）;}MyDebugger_LEDs（orange，off）;/*正常模式重新同步跳躍寬度（1+1）tqTS2［2:0］=3TS1［3:0］=8BRP［9:0］=2ps：tq=（BRP［9:0］+1）xtPCLK，tBS2=tqx（TS2［2:0］+1），tBS1=tqx（TS1［3:0］+1），NominalBitTime=1×tq+tBS1+tBS2，BaudRate=1/NominalBitTime波特率設(shè)為1M*/CAN2-》BTR=（（0《《30）|（0x01《《24）|（3《《20）|（8《《16）|（2《《0））;CAN2-》IER&=0x00000000;/*FIFO1消息掛號中斷使能FIFO1滿中斷使能FIFO1溢出中斷使能*/CAN2-》IER|=（（1《《4）|（1《《5）|（1《《6））;NVIC-》IP［65］=0xa0;//搶占優(yōu)先級101，響應(yīng)優(yōu)先級0NVIC-》ISER［2］|=（1《《1）;//使能中斷線65，也就是can2_rx1中斷CAN2-》MCR&=~（0x00000001）;//正常工作模式//總共有28組過濾器CAN1-》FMR|=1;//過濾器組工作在初始化模式CAN1-》FMR&=0xffffc0ff;//CAN2的過濾器組從14開始CAN1-》FMR|=（14《《8）;CAN1-》FM1R|=（1《《14）;//過濾器組14的寄存器工作在標(biāo)識符列表模式//位寬為16位，2個32位分為四個16位寄存器，過濾四個標(biāo)識符//CAN1-》FS1R|=（1《《15）;//過濾器組15為單個32位寄存器，用于擴展標(biāo)識符CAN1-》FFA1R=0x0fffc000;//0~13號過濾器組關(guān)聯(lián)到fifo0，14~27號過濾器組關(guān)聯(lián)到fifo1CAN1-》FA1R&=~（1《《14）;//禁用過濾器組14/*過濾器組0寄存器分為4個十六位過濾器：標(biāo)識符列表：過濾器編號匹配標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符RTRIDEEXID［17：15］00x7cb（11111001011b）數(shù)據(jù)幀標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符000b10x4ab（10010101011b）數(shù)據(jù)幀標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符000b20x7ab（11110101011b）數(shù)據(jù)幀標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符000b30x40b（10000001011b）數(shù)據(jù)幀標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符000b*/CAN1-》sFilterRegister［14］.FR1&=0x00000000;CAN1-》sFilterRegister［14］.FR2&=0x00000000;CAN1-》sFilterRegister［14］.FR1|=（（0x7cb《《5）|（0《《4）|（0《《3））;CAN1-》sFilterRegister［14］.FR1|=（（0x4ab《《21）|（0《《20）|（0《《19））;CAN1-》sFilterRegister［14］.FR2|=（（0x7ab《《5）|（0《《4）|（0《《3））;CAN1-》sFilterRegister［14］.FR2|=（（0x40b《《21）|（0《《20）|（0《《19））;CAN1-》FA1R|=（1《《14）;//使能過濾器組14CAN1-》FMR&=~1;//過濾器組正常工作while（1）{/*選擇空的發(fā)送郵箱：標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符0x7ab（11110101011b）數(shù)據(jù)幀不使用擴展標(biāo)識符*/if（CAN1-》TSR&（（1《《26）|（1《《27）|（1《《28）））{empty_box=（（CAN1-》TSR》》24）&0x00000003）;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TIR=（0x7ab《《21）;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDTR&=0xfffffff0;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDTR|=0x00000008;//發(fā)送數(shù)據(jù)長度為8CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDLR=0x12345678;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDHR=0x9abcdef0;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TIR|=（1《《0）;//請求發(fā)送}else{MyDebugger_LEDs（orange，on）;}Delay（100）;/*選擇空的發(fā)送郵箱：標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符0x4ab（10010101011b）數(shù)據(jù)幀不使用擴展標(biāo)識符*/if（CAN1-》TSR&（（1《《26）|（1《《27）|（1《《28）））{empty_box=（（CAN1-》TSR》》24）&0x00000003）;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TIR=（0x4ab《《21）;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDTR&=0xfffffff0;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDTR|=0x00000008;//發(fā)送數(shù)據(jù)長度為8CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDLR=0x56781234;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDHR=0x9abcdef0;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TIR|=（1《《0）;//請求發(fā)送}else{MyDebugger_LEDs（orange，on）;}Delay（100）;/*選擇空的發(fā)送郵箱：標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符0x7cb（10010101011b）數(shù)據(jù)幀不使用擴展標(biāo)識符*/if（CAN1-》TSR&（（1《《26）|（1《《27）|（1《《28）））{empty_box=（（CAN1-》TSR》》24）&0x00000003）;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TIR=（0x7cb《《21）;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDTR&=0xfffffff0;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDTR|=0x00000006;//發(fā)送數(shù)據(jù)長度為6CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDLR=0x56781234;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDHR=0x00009abc;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TIR|=（1《《0）;//請求發(fā)送}else{MyDebugger_LEDs（orange，on）;}Delay（100）;/*選擇空的發(fā)送郵箱：標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識符0x40b（10000001011b）數(shù)據(jù)幀不使用擴展標(biāo)識符*/if（CAN1-》TSR&（（1《《26）|（1《《27）|（1《《28）））{empty_box=（（CAN1-》TSR》》24）&0x00000003）;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TIR=（0x40b《《21）;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDTR&=0xfffffff0;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDTR|=0x00000004;//發(fā)送數(shù)據(jù)長度為4CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDLR=0x56781234;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TDHR=0x00000000;CAN1-》sTxMailBox［empty_box］.TIR|=（1《《0）;//請求發(fā)送}else{MyDebugger_LEDs（orange，on）;}Delay（100）;}}/****************************************函數(shù)名：CAN_GPIO_config參數(shù)：無返回值：無功能：設(shè)置CAN1，2控制器用到IO口CAN1_TX---------PD1CAN1_RX---------PB8CAN2_TX---------PB13CAN2_RX---------PB5****************************************/voidCAN_GPIO_config（）{RCC-》AHB1ENR|=（（1《《1）|（1《《3））;//使能GPIOB、D時鐘GPIOB-》AFR［0］|=0x00900000;//AF9GPIOB-》AFR［1］|=0x00900009;GPIOD-》AFR［0］|=0x00000090;GPIOB-》MODER&=0xF3FCF3FF;//第二功能GPIOB-》MODER|=0x08020800;GPIOD-》MODER&=0xFFFFFFF3;GPIOD-》MODER|=0x00000008;GPIOB-》OSPEEDR&=0xF3FCF3FF;//50MGPIOB-》OSPEEDR|=0x08020800;GPIOD-》OSPEEDR&=0xFFFFFFF3;GPIOD-》OSPEEDR|=0x00000008;GPIOB-》PUPDR&=0xF3FCF3FF;//上拉GPIOB-》PUPDR|=0x04010400;GPIOD-》PUPDR&=0xFFFFFFF3;GPIOD-》PUPDR|=0x00000004;}/****************************************函數(shù)名：CAN2_RX1_IRQHandler參數(shù)：無返回值：無功能：CAN2fifo1接收中斷處理把信息存進循環(huán)隊列****************************************/voidCAN2_RX1_IRQHandler（）{if（CAN2-》RF1R&（0x00000003））//接收到新的消息，fifo1非空{(diào)Producer++;if（Producer==RECEIVE_BUFFER_SIZE）Producer=0;if（Producer！=Consumer）{CAN2_receive_buffer［Producer］［0］=CAN2-》sFIFOMailBox［1］.RIR;CAN2_receive_buffer［Producer］［1］=CAN2-》sFIFOMailBox［1］.RDTR;CAN2_receive_buffer［Producer］［2］=CAN2-》sFIFOMailBox［1］.RDLR;CAN2_receive_buffer［Producer］［3］=CAN2-》sFIFOMailBox［1］.RDHR;}else{if（Producer==0）Producer=RECEIVE_BUFFER_SIZE;Producer--;MyDebugger_LEDs（blue，on）;}CAN2-》RF1R|=（1《《5）;//釋放郵箱}if（CAN2-》RF1R&（1《《3））//fifo0滿{MyDebugger_LEDs（red，on）;CAN2-》RF1R&=~（1《《3）;}if（CAN2-》RF1R&（1《《4））//fifo0溢出{MyDebugger_LEDs（red，on）;CAN2-》RF1R&=~（1《《4）;}}/****************************************函數(shù)名：TIM7_init參數(shù)：無返回值：無功能：初始化定時器7作1s定時用****************************************/voidTIM7_init（）{RCC-》APB1ENR|=（1《《5）;//打開TIM7時鐘TIM7-》PSC=8399;//對時鐘84M進行8400分頻，使得計數(shù)頻率為10kTIM7-》ARR=10000;//定時一秒TIM7-》CNT=0;//清空計數(shù)器TIM7-》CR1|=（1《《7）;//自動重裝載預(yù)裝載使能TIM7-》DIER|=1;//使能中斷NVIC-》IP［55］=0xe0;NVIC-》ISER［1］|=（1《《（55-32））;TIM7-》CR1|=1;//開始計時}/****************************************函數(shù)名：TIM7_IRQHandler參數(shù)：無返回值：無功能：定時器7中斷處理1s定時到把can2收到的信息轉(zhuǎn)換格式用usrt發(fā)送到超級終端顯示****************************************/voidTIM7_IRQHandler（void）{u32length;if（TIM7-》SR）{length=get_rece_data（）;MyDebugger_Message（UART_send_buffer，length）;TIM7-》SR&=~（0x0001）;}}/****************************************函數(shù)名：get_rece_data參數(shù)：無返回值：length整理后要發(fā)送數(shù)據(jù)的長度功能：把循環(huán)隊列的信息取出進行格式轉(zhuǎn)換把信息存到uart發(fā)送緩沖區(qū)****************************************/u32get_rece_data（）{u8filter_No;u8Data_length;chari;u32length=0;constcharascii［16］={‘0’，‘1’，‘2’，‘3’，‘4’，‘5’，‘6’，‘7’，‘8’，‘9’，‘A’，‘B’，‘C’，‘D’，‘E’，‘F’};while（1）{if（Producer！=Consumer）{Consumer++;if（Consumer==RECEIVE_BUFFER_SIZE）Consumer=0;UART_send_buffer［length++］=‘\n’;UART_send_buffer［length++］=‘\r’;//FilterNo.xxUART_send_buffer［length++］=‘F’;UART_send_buffer［length++］=‘i’;UART_send_buffer［length++］=‘l’;UART_send_buffer［length++］=‘t’;UART_send_buffer［length++］=‘e’;UART_send_buffer［length++］=‘r’;UART_send_buffer［length++］=‘’;UART_send_buffer［length++］=‘N’;UART_send_buffer［length++］=‘o’;UART_send_buffer［length++］=‘。’;filter_No=（CAN2_receive_buffer［Consumer］［1］》》8）&0x000000ff;UART_send_buffer［length++］=filter_No%100/10+‘0’;UART_send_buffer［length++］=filter_No%10+‘0’;UART_send_buffer［length++］=‘\n’;UART_send_buffer［length++］=‘\r’;//DataLength:xUART_send_buffer［length++］=‘D’;UART_send_buffer［length++］=‘a(chǎn)’;UART_send_buffer［length++］=‘t’;UART_send_buffer［length++］=‘a(chǎn)’;UART_send_buffer［length++］=‘L’;UART_send_buffer［length++］=‘e’;UART_send_buffer［length++］=‘n’;UART_send_buffer［length++］=‘g’;UART_send_buffer［length++］=‘t’;UART_send_buffer［length++］=‘h’;UART_send_buffer［length++］=‘：’;Data_length=CAN2_receive_buffer［Consumer］［1］&0x0000000f;UART_send_buffer［length++］=Data_length%10+‘0’;UART_send_buffer［length++］=‘\n’;UART_send_buffer［length++］=‘\r’;if（CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］&（1《《1））{UART_send_buffer［length++］=‘R’;UART_send_buffer［length++］=‘e’;UART_send_buffer［length++］=‘m’;UART_send_buffer［length++］=‘o’;UART_send_buffer［length++］=‘t’;UART_send_buffer［length++］=‘e’;UART_send_buffer［length++］=‘F’;UART_send_buffer［length++］=‘r’;UART_send_buffer［length++］=‘a(chǎn)’;UART_send_buffer［length++］=‘m’;UART_send_buffer［length++］=‘e’;}else{UART_send_buffer［length++］=‘D’;UART_send_buffer［length++］=‘a(chǎn)’;UART_send_buffer［length++］=‘t’;UART_send_buffer［length++］=‘a(chǎn)’;UART_send_buffer［length++］=‘F’;UART_send_buffer［length++］=‘r’;UART_send_buffer［length++］=‘a(chǎn)’;UART_send_buffer［length++］=‘m’;UART_send_buffer［length++］=‘e’;}UART_send_buffer［length++］=‘\n’;UART_send_buffer［length++］=‘\r’;if（CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］&（1《《2））{UART_send_buffer［length++］=‘e’;UART_send_buffer［length++］=‘x’;UART_send_buffer［length++］=‘t’;UART_send_buffer［length++］=‘’;UART_send_buffer［length++］=‘I’;UART_send_buffer［length++］=‘D’;UART_send_buffer［length++］=‘：’;UART_send_buffer［length++］=ascii［CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］》》31］;UART_send_buffer［length++］=ascii［（CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］》》27）&0x0000000f］;UART_send_buffer［length++］=ascii［（CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］》》23）&0x0000000f］;UART_send_buffer［length++］=ascii［（CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］》》19）&0x0000000f］;UART_send_buffer［length++］=ascii［（CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］》》15）&0x0000000f］;UART_send_buffer［length++］=ascii［（CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］》》11）&0x0000000f］;UART_send_buffer［length++］=ascii［（CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］》》7）&0x0000000f］;UART_send_buffer［length++］=ascii［（CAN2_receive_buffer［Consumer］［0］》》3）&0x0000000f］;}else{UART_send_b