【HAL库】STM32CubeMX开发----STM32F407----CAN通信实验

news2024/11/18 17:28:56

STM32CubeMX 下载和安装详细教程
【HAL库】STM32CubeMX开发----STM32F407----目录

前言

本次实验以 STM32F407VET6 芯片为MCU，使用 25MHz 外部时钟源。
CAN通信波特率为 500K bps。
CAN通信引脚 与 MCU引脚 对应关系如下：

CAN通信引脚	MCU引脚
TX	PB9
RX	PB8

一、使用STM32CubeMX----新建CAN通信工程

步骤1：打开 STM32CubeMX 软件

具体 STM32CubeMX 界面如下：
在这里插入图片描述

步骤2：选择从MCU开始我的项目

在这里插入图片描述

步骤3：选择MCU芯片

我们本次实验选择 STM32F407VET6 芯片做 MCU。
在这里插入图片描述

进入工程编辑，具体界面如下：

在这里插入图片描述

步骤4：设置烧写方式为 SWD模式

这一步必须选择一种烧写方式，否则烧写一次程序后，芯片中就没法再次烧写程序了。需要硬件重启才可以重新烧写程序。

STM32烧写程序连接方式详解

在这里插入图片描述

步骤5：设置时钟源

设置外部晶振为芯片系统时钟源。
在这里插入图片描述

步骤6：设置时钟

STM32F407 时钟最大频率为 168M
在这里插入图片描述

步骤7：CAN通信配置

1.选择引脚

CAN通信引脚选择如下表：

CAN引脚	MCU引脚1	MCU引脚2	MCU引脚3
CAN1_RX	PA11	PB8	PD0
CAN1_TX	PA12	PB9	PD1
CAN2_RX	PB5	PB12	/
CAN2_TX	PB6	PB13	/

我们这次选择：CAN1通信，PB8,PB9为通信引脚。
具体操作如下：

在这里插入图片描述

鼠标左键点击引脚，选择CAN通信功能。

在这里插入图片描述

最后结果如下：

在这里插入图片描述

2.配置参数

本次实验的APB1时钟频率 = 42MHz，在 步骤6设置时钟 中有介绍。
CAN波特率 = APB1时钟频率 / Prescaler / (1 + BS1 + BS2)

CAN波特率	APB1时钟频率	Prescaler	BS1	BS2
500KBPS	42MHz	7	9	2

具体操作如下：
在这里插入图片描述

3. 中断配置

勾选CAN通信接收中断RX0
在这里插入图片描述

步骤8：项目编辑

在这里插入图片描述

步骤9：代码生成编辑

在这里插入图片描述

步骤10：点击 GENERATE CODE 生成代码

在这里插入图片描述
新建的工程，已经生成，接下来就是对工程代码的编辑。

二、使用keil5----编辑程序

想要使用keil5打开工程，需要电脑先安装 keil5编译环境，具体操作流程。
可以点击下方文章链接：Keil5编译环境搭建流程

1. CAN相关HAL库函数说明

//开启CAN通讯
HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_Start(CAN_HandleTypeDef *hcan);
//关闭CAN通讯	
HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_Stop(CAN_HandleTypeDef *hcan);	
//进入休眠模式
HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_RequestSleep(CAN_HandleTypeDef *hcan);
//从休眠模式中唤醒
HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_WakeUp(CAN_HandleTypeDef *hcan);	
//检查是否成功进入休眠模式
uint32_t HAL_CAN_IsSleepActive(CAN_HandleTypeDef *hcan);	
//向 Tx 邮箱中增加一个消息,并且激活对应的传输请求
HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_AddTxMessage(CAN_HandleTypeDef *hcan, CAN_TxHeaderTypeDef *pHeader, uint8_t aData[], uint32_t *pTxMailbox);	
//请求发送中断传输
HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_AbortTxRequest(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t TxMailboxes);	
//获取空闲Tx邮箱的数量
uint32_t HAL_CAN_GetTxMailboxesFreeLevel(CAN_HandleTypeDef *hcan);
//检查是否有传输请求在指定的 Tx 邮箱上等待
uint32_t HAL_CAN_IsTxMessagePending(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t TxMailboxes);	
//如果启用时间触发通信模式，则返回发送的Tx消息的时间戳。
uint32_t HAL_CAN_GetTxTimestamp(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t TxMailbox);
//从Rx FIFO区域获取CAN帧到消息
HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_GetRxMessage(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t RxFifo, CAN_RxHeaderTypeDef *pHeader, uint8_t aData[]);
//返回Rx FIFO填充水平
uint32_t HAL_CAN_GetRxFifoFillLevel(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t RxFifo);

2. CAN通信配置流程

STM32CubeMX生成CAN通信工程程序后，还需要做以下配置，才能实现CAN收发功能。
（1）配置过滤器
（2）启动CAN外围设备
（3）激活CAN接收中断
具体程序如下：

void User_CAN1_Init(void)
{
 /*配置CAN过滤器*/
  CAN_FilterTypeDef FilterConfig;
 
  FilterConfig.FilterBank = 0;         //过滤器组号
  FilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;	//过滤模式：屏蔽位模式--CAN_FILTERMODE_IDMASK，列表模式--CAN_FILTERMODE_IDLIST
  FilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;	//过滤器位宽：32位
  FilterConfig.FilterIdHigh = 0x0000;               //32位ID
  FilterConfig.FilterIdLow = 0x0000;
  FilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;           //32位MASK
  FilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000;
  FilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0;//过滤器0关联到FIFO0
  FilterConfig.FilterActivation = ENABLE;          //激活滤波器0
  FilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14;		  //单CAN此参数无意义
  //过滤器配置
  if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1, &FilterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  //启动CAN外围设备
  if(HAL_CAN_Start(&hcan1) != HAL_OK) 
  {
    Error_Handler();
  }
  //激活CAN接收中断
  if (HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan1, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

3. CAN通信----发送

CAN总线通信发送配置流程

写入标识符
写入标识符类型（标准帧/扩展帧）
写入帧类型（远程帧/数据帧）
写入数据长度
写入数据
发送数据

具体程序如下：

void CAN1_TX_Data(void)
{
	CAN_TxHeaderTypeDef	TxHeader;      
	uint8_t TX_data[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
	
	TxHeader.StdId = 0;							//标准标识符(11位)
	TxHeader.ExtId = 0x12345678; 		//扩展标识符(29位)
	TxHeader.IDE = CAN_ID_EXT ;			//扩展帧
	TxHeader.RTR = CAN_RTR_DATA;		//数据帧
	TxHeader.DLC = 8;								//数据个数
	TxHeader.TransmitGlobalTime = DISABLE;
	
	TX_data[0] = 0x11;
	TX_data[1] = 0x22;
	TX_data[2] = 0x33;
	TX_data[3] = 0x44;
	TX_data[4] = 0x55;
	TX_data[5] = 0x66;
	TX_data[6] = 0x77;
	TX_data[7] = 0x88;
	
	uint32_t TxMailbox;
	
	HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan1, &TxHeader, TX_data, &TxMailbox);
}

4. CAN通信----接收

CAN总线通信接收配置流程

进入CAN总线接收中断回调函数
从Rx FIFO区域获取数据
解析接收数据
实现对应功能

具体代码如下：

void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *CanHandle)
{
	CAN_RxHeaderTypeDef	RxHeader;     
	uint8_t RX_data[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
	 
	if(HAL_CAN_GetRxMessage(CanHandle, CAN_RX_FIFO0, &RxHeader, RX_data) != HAL_OK)
    {
      Error_Handler();
    }
	/*
	处理接收到的数据
	*/
}