文章目录
- 目的
- 关键配置与代码
- 轮询方式
- 中断方式
- 收发测试
- 示例链接
- 总结
目的
CAN是非常常用的一种数据总线，被广泛用在各种车辆系统中。这篇文章将对STM32中CAN的使用做个示例。
CAN的一些基础介绍可以参考下面文章：
《CAN基础概念》https://blog.csdn.net/Naisu_kun/article/details/132814079
本文使用STM32F407作为主控芯片，CAN电路设计如下：
本文使用使用STM32CubeIDE进行开发。
关键配置与代码
轮询方式
除了默认生成的代码只需在 main.c 中手动添加一些代码即可：
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_CAN1_Init();
/**************** 以下为过滤器设置 ****************/
CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; // 使用MASK模式
sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; // 过滤器使用32bit模式
sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x0000;
sFilterConfig.FilterIdLow = 0x0000;
sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;
sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000;
sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0; // 经过过滤的数据放到FIFO0
sFilterConfig.FilterBank = 0; // 使用第0组过滤器
sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14; // 从CAN过滤器其实地址
sFilterConfig.FilterActivation = ENABLE; // 使能过滤器
if(HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK)
{
// 过滤器设置失败
}
/**************** 以下为启动CAN外设 ****************/
HAL_CAN_Start(&hcan1); // 启动CAN
while (1)
{
/**************** 以下为接收消息并回发处理 ****************/
if(HAL_CAN_GetRxFifoFillLevel(&hcan1, CAN_RX_FIFO0) != 0) // 接收队列不为0，有数据可读
{
CAN_RxHeaderTypeDef RxHeader; // 用来保存接收到的数据帧头部信息
uint8_t RxData[8]; // 用来保存接收数据端数据
if(HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan1, CAN_RX_FIFO0, &RxHeader, RxData) == HAL_OK) // 从接收队列中读取数据帧
{
CAN_TxHeaderTypeDef TxHeader; // 用来保存发送数据帧头部信息
uint8_t TxData[8]; // 用来保存发送数据帧数据
uint32_t TxMailbox; // 用来保存发送数据帧所使用的邮箱号
if(RxHeader.IDE == CAN_ID_STD) // 标准数据帧
{
TxHeader.StdId = RxHeader.StdId; // 标准帧ID
}
if(RxHeader.IDE == CAN_ID_EXT) // 扩展数据帧
{
TxHeader.ExtId = RxHeader.ExtId; // 扩展帧ID
}
TxHeader.IDE = RxHeader.IDE; // ID类型
TxHeader.RTR = RxHeader.RTR; // CAN_RTR_DATA 数据帧；CAN_RTR_REMOTE 远程帧
TxHeader.DLC = RxHeader.DLC; // 数据段字节数
for(int i=0; i<TxHeader.DLC; i++)
{
TxData[i] = RxData[i];
}
while(HAL_CAN_GetTxMailboxesFreeLevel(&hcan1) == 0); // 等待有发送邮箱可用
HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan1, &TxHeader, TxData, &TxMailbox); // 发送数据帧
}
}
}
}
上面代码中的过滤器是接收数据才需要的。过滤器可以使只有ID匹配上的报文才接收到接收FIFO中。
过滤器最常使用MASK模式，该模式下与 FilterMaskId 为 1 的bit位对应的 FilterId bit位的值必须完全匹配，比如下面示例：
FilterId = 0x00000233FilterMaskId = 0xFFFFFFFF只接收ID为0x00000233的报文；FilterId = 0x00000233FilterMaskId = 0xFFFFFF00可以接收ID为0x000002XX的报文（X可以为任意值）；FilterId = 0x00000000FilterMaskId = 0x00000000可以接收ID为0xXXXXXXXX的报文（X可以为任意值）；
需要注意的是就算不想过滤任何报文也需要设置过滤器，因为需要通过过滤器来指定接收的报文存放到哪个FIFO中。
中断方式
中断方式基础配置与上面相同，唯一的变化是使能相关中断：
（下面代码中实际只用到RX0中断）
除了默认生成的代码只需在 main.c 中手动添加一些代码即可：
#include "main.h"
CAN_HandleTypeDef hcan1;
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_CAN1_Init(void);
/**************** 以下为重写中断回调函数 ****************/
// 注意下面的一些回调函数其实是在HAL库中已经若定义好的，我们只需要在保持函数类型不变的情况下重写实现其实际功能
// Fifo0收到消息回调
void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{
if(hcan->Instance == CAN1) // 如果是来自CAN1的数据
{
CAN_RxHeaderTypeDef RxHeader; // 用来保存接收到的数据帧头部信息
uint8_t RxData[8]; // 用来保存接收数据端数据
if(HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan1, CAN_RX_FIFO0, &RxHeader, RxData) == HAL_OK) // 从接收队列中读取数据帧
{
CAN_TxHeaderTypeDef TxHeader; // 用来保存发送数据帧头部信息
uint8_t TxData[8]; // 用来保存发送数据帧数据
uint32_t TxMailbox; // 用来保存发送数据帧所使用的邮箱号
if(RxHeader.IDE == CAN_ID_STD) // 标准数据帧
{
TxHeader.StdId = RxHeader.StdId; // 标准帧ID
}
if(RxHeader.IDE == CAN_ID_EXT) // 扩展数据帧
{
TxHeader.ExtId = RxHeader.ExtId; // 扩展帧ID
}
TxHeader.IDE = RxHeader.IDE; // ID类型
TxHeader.RTR = RxHeader.RTR; // CAN_RTR_DATA 数据帧；CAN_RTR_REMOTE 远程帧
TxHeader.DLC = RxHeader.DLC; // 数据段字节数
for(int i=0; i<TxHeader.DLC; i++)
{
TxData[i] = RxData[i];
}
while(HAL_CAN_GetTxMailboxesFreeLevel(&hcan1) == 0); // 等待有发送邮箱可用
HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan1, &TxHeader, TxData, &TxMailbox); // 发送数据帧
}
}
}
// void HAL_CAN_RxFifo0FullCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan) { } // Fifo0队满回调
// void HAL_CAN_TxMailbox0AbortCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan) { } // TxMailbox0取消传输回调
// void HAL_CAN_TxMailbox0CompleteCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan) { } // TxMailbox0传输完成回调
// void HAL_CAN_TxMailbox1AbortCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan) { } // TxMailbox1取消传输回调
// void HAL_CAN_TxMailbox1CompleteCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan) { } // TxMailbox1传输完成回调
// void HAL_CAN_TxMailbox2AbortCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan) { } // TxMailbox2取消传输回调
// void HAL_CAN_TxMailbox2CompleteCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan) { } // TxMailbox2传输完成回调
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_CAN1_Init();
/**************** 以下为过滤器设置 ****************/
CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; // 使用MASK模式
sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; // 过滤器使用32bit模式
sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x0000;
sFilterConfig.FilterIdLow = 0x0000;
sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;
sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000;
sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0; // 经过过滤的数据放到FIFO0
sFilterConfig.FilterBank = 0; // 使用第0组过滤器
sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14; // 从CAN过滤器其实地址
sFilterConfig.FilterActivation = ENABLE; // 使能过滤器
if(HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK)
{
// 过滤器设置失败
}
/**************** 以下为启动中断 ****************/
HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan1, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING); // 使能FIFO0数据接收中断
/**************** 以下为启动CAN外设 ****************/
HAL_CAN_Start(&hcan1); // 启动CAN
while (1)
{
}
}
收发测试
本示例演示结果可以通过各种CAN工具配合上位机软件进行测试：
示例链接
仓库地址： https://github.com/NaisuXu/STM32_MCU_Examples
本文中的示例位于仓库中 CAN_RxTxPoll_F407 和 CAN_RxTxIT_F407 。
总结
STM32中使用CAN非常方便，进行配置生成代码后只需要设置过滤器，然后就可以收发数据了。
