STM32 CANFD 基础知识留档

news2025/1/20 19:59:37

讲得比较细的文章但可能有问题自行判定

附1
附2

前言

CAN2.0 协议中数据段波特率和仲裁段波特率默认是一致，因此只需要关注传输波特率即可
CANFD 协议是向下兼容 CAN2.0 的数据通讯，因此实际使用中需要配置
STM32H7 系列支持的标准是 Compliant with CAN protocol version 2.0 part A, B and ISO 11898-1: 2015, -4

协议结构说明

在这里插入图片描述

要点一：仲裁段，数据段速率可以根据自己的需求设定，其中仲裁段最大 1Mb/s，数据段最大8Mb/s（实际工况基本都是 2Mb/s左右）
要点二：CAN-FD 长度表示如图2，超过8字节内容需要按照规定设置发送长度

模拟 CAN2.0 部分

1. CubeMX 配置

在这里插入图片描述
参数说明自行检索即可
其中 FrameFormat 和 Mode 这两个部分按标准模式类型，这种情况下仲裁段和数据段波特率会保持一致，主要配置【Bit Timings Parameters】部分的内容
CAN 时钟频率是 120M
计算公式 120/24/(1+7+2) = 500Kb/s

2. RX 过滤 & FDCAN 启用

// 指定ID过滤范例，还有很多模式自行探索
static void can_set_filter(void)
{
    FDCAN_FilterTypeDef  sFilterConfig; 

    sFilterConfig.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;
    sFilterConfig.FilterIndex = 0;
    sFilterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_DUAL;
    sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;
    sFilterConfig.FilterID1 = CAN_SYNC_TIME_INFO_ID;
    sFilterConfig.FilterID2 = CAN_IMU_CTRL_ID;
         
    if(HAL_FDCAN_ConfigFilter(&NOR_CAN, &sFilterConfig) != HAL_OK)  
    {  
        Error_Handler();  
    }  

    sFilterConfig.FilterIndex = 1;
    sFilterConfig.FilterID1 = CAN_IMU_UPDATE;
    if(HAL_FDCAN_ConfigFilter(&NOR_CAN, &sFilterConfig) != HAL_OK)  
    {  
        Error_Handler();  
    } 

    HAL_FDCAN_ConfigGlobalFilter(&NOR_CAN, FDCAN_REJECT, FDCAN_REJECT, DISABLE, DISABLE);
}

// 启用范例
    /// 设置过滤函数
    can_set_filter();
    /// 设置中断使能
    ///< 断线自动恢复 默认功能
    HAL_FDCAN_ActivateNotification(&NOR_CAN, FDCAN_IT_BUS_OFF | FDCAN_IT_RX_FIFO0_NEW_MESSAGE | FDCAN_IT_RX_FIFO0_FULL, 0);

    /// 启动 CAN
    HAL_FDCAN_Start(&NOR_CAN);

CAN-FD 部分

1. CubeMX 配置（未启用自动重发）

在这里插入图片描述

仲裁段参数名
Nominal Sync Jump With
Nominal Prescaler
Nominal Time Seg1
Nominal Time Seg2

数据段参数名
Data Prescalr
Data Sync Jump With
Data Time Seg1
Data Time Seg2

收发双方确保这三项一致比较合理，1. 仲裁波特率 2. 数据波特率 3. 采样点比例
截图是 120M 时钟，仲裁 500Kb/s 数据段 2Mb/s 采样点 0.8
Sync Jump With 这个主要是动态调整通讯长度的不能比 Seg1和 Seg2 大一般默认跟最小的一致

计算（数据中的1，实际上是 Sync_Seg 默认就是 1）
波特率计算时钟/Pre/(1+Seg1+Seg2) 采样点 (1+Seg1) / (1 + Seg1 + Seg2)
仲裁段 120M/24/(1+7+2) = 500Kb/s，采样点 (1+7) / (1 + 7 + 2) = 0.8 (80%)
数据段 120M/6/(1+7+2) = 2Mb/s 采样点 (1+7)/(1+7+2) = 0.8 (80%)

2. Tx 发送 & FDCAN 启用

 // 发送 64 字节
 {
    static FDCAN_TxHeaderTypeDef Tx_Header;
    static uint32_t _id;

    va_list args;
    va_start(args, size);
    _id = va_arg(args, uint32_t);

    Tx_Header.Identifier = _id;
    Tx_Header.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;
    Tx_Header.TxFrameType = FDCAN_DATA_FRAME;
    Tx_Header.DataLength = FDCAN_DLC_BYTES_64;
    Tx_Header.ErrorStateIndicator = FDCAN_ESI_ACTIVE;
    Tx_Header.BitRateSwitch = FDCAN_BRS_ON;
    Tx_Header.FDFormat = FDCAN_FD_CAN;
    Tx_Header.TxEventFifoControl = FDCAN_NO_TX_EVENTS;
    Tx_Header.MessageMarker = 0;
    
    if (HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&FDCAN, &Tx_Header, buff) == HAL_OK) {
        return;
    }
    }