＜STM32＞STM32CubeMX-CAN通信（扫描读取数据方式）（5）

news2024/11/9 5:03:41

＜STM32＞STM32CubeMX-CAN通信（扫描读取数据方式）（5）
本节主要讲解CAN通信的功能，主要采用扫面检测接收数据的方式；
CAN的详细解说可参考《STM32F4XXX中文参考手册》，资料有详细的讲解和说明，文档可跟作者联系索取，或百度搜索也可。

本系列教程同类文章包括以下：
1、＜STM32＞STM32CubeMX-基础工程创建及LED灯控制 （1）
2、＜STM32＞STM32CubeMX-工程创建及定时器控制LED灯闪烁（2）
3、＜STM32＞STM32CubeMX-串口收发通信(结束标识“\r\n”)（3）
4、＜STM32＞STM32CubeMX-ADC采集（软件触发单通道）（4）

话不多说，开始写代码吧。。

一、打开STM32CubeMX选择对应的芯片型号，后进入开发界面
1、双击“STM32CubeMX”软件打开，打开后如下图所示，选择红色框1;
在这里插入图片描述
选择后可能会更新，等待更新完成即可，如下图：
在这里插入图片描述
2、选择开发芯片，作者本例程的芯片是STM32F407ZET6,读者根据自己使用的开发板芯片选择即可。操作如下：
按照下图步骤：
步骤1：输入开发使用的芯片型号，作者这里输入:STM32F407ZE，就会在步骤2显示芯片的具体型号；
步骤2：选择具体使用的芯片型号，选中后会高亮；
步骤3：点击“Start Project”,开始进入工程图形配置界面。
在这里插入图片描述

二、图形界面配置
由于采集的ADC数据需要查看，所以本例程采用的是通过串口输出采集的数据，输出到电脑端的串口调试助手。
所以除了基本的时钟、晶振等一些配置，还包含串口配置和ADC配置。
1、配置晶振
步骤1：选择“Pinout&Configuration”;
步骤2：选择“System Core”;
步骤3：选择“RCC”；
步骤4、5：选项下拉选择“Crystal/Ceramic Resonator”
下拉选项说明：
Crystal/Ceramic Resonator：晶体/陶瓷晶振，一般使用的都是这个
BYPASS Clock Source：旁路时钟源
在这里插入图片描述

2、配置DEBUG和SYS
步骤1：选择“Pinout&Configuration”;
步骤2：选择“System Core”;
步骤3：选择“SYS”；
步骤4：选择“Serial Wire”；
此选项是下载调试的方式选择，有很多种，包括SWD、JTAG等方式。
步骤5：选择“Sys Tick”；
此选项是HAL时基的选择，有滴答定时器，和其它定时器1、2、3、4、5…，这里选择SysTick滴答定时器。
在这里插入图片描述
3、配置调试输出串口1
步骤1：选择“Pinout&Configuration”;
步骤2：选择“Connectivity”;
步骤3：选择“USART1”；
步骤4：选择“Asynchronous”；
此下拉选项有多种选择，分别如下：
Asynchronous：异步通信
Synchronous：同步通信
Single Wire(Half-Duplex):半双工
Multiprocessor Communication:多处理器通信
lrDA:红外数据
LIN:局域网互联
SmartCard:智能卡
步骤5：选择“NVIC Settings”->然后勾选中断使能。
选项卡“Parameter Settings”是设置串口的参数
Basic Parameters->Baud Rate:设置波特率，默认115200，可不修改；
Basic Parameters->Word Length:字长,默认“8Bits”,默认即可；
Basic Parameters->Parity:奇偶校验，默认选择"None"无校验；默认即可；
Basic Parameters->Stop Bits:停止位，默认1，默认即可；
Advanced Parameters->Data Direction:数据方向，默认“Receive and Transmit”可接收发送，默认即可；
Advanced Parameters->Over Sampling:过采样长度，默认“16 Samples”16个采样，默认即可；
选项卡“NVIC Settings”是设置中断使能-勾选对应的中断信号源即可，本工程只勾选“USART1 global interrupt”;
选项卡“DMA Settings”是设置串口DMA通道的，可添加DMA，在本工程，不使用。
其它选项卡无需设置。
在这里插入图片描述
4、配置CAN1，使用CAN1，即PA11和PA12引脚
步骤1：选择“Pinout&Configuration”;
步骤2：选择“Connectivity”;
步骤3：选择“CAN1”；
步骤4：勾选"Activated"。
步骤5：CAN参数配置，
选项卡“Parameter Settings”是设置ADC的参数
(1)Bit Timings Parameters->Prescaler :分频系数，这里根据CAN的主频（由时钟树配置得到42Mhz）,此处输入42；
(2)Bit Timings Parameters->Time Quanta in Bit Segment 1:位段 1 中的时间量，此处选择“2 Times”；
(3)Bit Timings Parameters->Time Quanta in Bit Segment 2:位段 2 中的时间量，此处选择“5 Times”；
(4)Bit Timings Parameters->ReSynchronization Jump Width:重新同步跳转宽度，此处默认选择“1 Times”即可；
以上四个参数可得到CAN通信的波特率：主频/（2+1+5）/42 =125KHz
其余参数默认即可…
选项卡“NVIC Settings”是设置中断使能，本工程全选;
其它选项卡无需设置。

步骤6：选择PA11和PA12，左击然后选择CAN_TX和CAN_RX。如下图所示。
在这里插入图片描述

三、配置系统时钟
步骤1：选择“Clock&Configuration”;
步骤2：外部高速晶振的大小，作者用的开发板上，外部高速晶振大小时8MHz,读者根据自己使用的开发板上的晶振大小输入对应的值即可；
步骤3：选择器选择下面园点，即选中外部晶振作为输入源；如果电路没外部晶振，可选择上面圆点，选择芯片内部高速晶振作为输入，本工程选外部输入；
步骤4：选择“PLLCLK”，就是选择倍频器PLL作为输入时钟源，如果没外部高速晶振，则选择HSI(第一个圆点)；
步骤5：直接输入“168”，作为系统的主频大小。
以上修改完成后 回车，如果右提示，选择确认即可。

参考下图选择，高亮的位置都可以修改，修改后的值如下图所示：
在这里插入图片描述
四、工程输出配置
1、项目文件配置
步骤1：选择“Project Manager”
步骤2：选择“Project”
步骤3：输入工程名称，作者这里输入“CAN1”，表示CAN1功能的工程，一般名称体现工程的作用，可以自定义；
步骤4：点击“Browse”,选择工程存放的路径，不要包含中文；
步骤5：下拉选择“MDK-ARM”，表示用的IDE是keil；可以根据自己使用的编程软件选择，这里作者选用“MDK-ARM”；后面的“V5.27”则是软件的版本号；
步骤6：芯片的HAL库固件包，勾选后面，会自动选择，一般会自动更新到最新版本；
在这里插入图片描述

2、代码生成配置
步骤7：选择“Code Generator”;
步骤8：STM32Cube MCU packages and embedded software packs,STM32Cube MCU 软件包和嵌入式软件包选择，本工程选中第一条；
第一条：Copy all used libraries into the project folder:将所有使用的库复制到项目文件夹中;
第二条：Copy only the necessary library files:只复制必要的库文件;
第三条：Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file:在工具链项目配置文件中添加必要的库文件作为参考;
建议选中第一条，将所以的包含，避免后续开发出现遗漏的文件，方便后续功能增加，就是工程代码量会大一些；

步骤9：Generated files,生成文件，本工程选中，第一、三、四，三个选项；
第一条：Generate pripheral initalization as a pair of ‘.c/.h’ files per peripheral:将外围设备初始化生成为每个外围设备的一对“.c/.h”文件
第二条：Backup previously generated files when re-generating,重新生成时备份以前生成的文件
第三条：Keep User Code when re-generating,重新生成时保留用户代码
第四条：Delete previously generated files when not re-generated ,不重新生成时删除以前生成的文件
步骤10：点击“GENERATE CODE”
在这里插入图片描述
点击生成后弹出提示框，点击“Open Project”,即可打开工程。
在这里插入图片描述

打开后就是界面如下：
在这里插入图片描述

五、代码补充
1、补充串口代码
串口是为了方便测试查看ADC的采集数据，重定向了printf函数，具体操作如下：
打开“usart.c”文件，
在文件头文件引用的“/* USER CODE BEGIN 0 /” 和“ / USER CODE END 1 */ ”之间添加如下代码：

#include "stdio.h"

添加后如下图：
在这里插入图片描述

在末尾的“/* USER CODE BEGIN 1 /” 和“ / USER CODE END 1 */ ”之间添加如下代码：

#if 1
//#pragma import(__use_no_semihosting)             
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE 
{ 
	int handle; 
}; 

FILE __stdout;       
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
void _sys_exit(int x) 
{ 
	x = x; 
} 
//重定义fputc函数 
int fputc(int ch, FILE *f)
{ 	
	while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   
	USART1->DR=(uint8_t)ch;      
	return ch;
}
#endif

在这里插入图片描述
2、补充CAN1配置代码
打开can.c
补充CAN的初始化函数，补充后代码如下：

void MX_CAN1_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN CAN1_Init 0 */
	CAN_FilterTypeDef   CAN1_FilerConf;
  /* USER CODE END CAN1_Init 0 */

  /* USER CODE BEGIN CAN1_Init 1 */

  /* USER CODE END CAN1_Init 1 */
  hcan1.Instance = CAN1;
  hcan1.Init.Prescaler = 42;
  hcan1.Init.Mode = CAN_MODE_NORMAL;
  hcan1.Init.SyncJumpWidth = CAN_SJW_1TQ;
  hcan1.Init.TimeSeg1 = CAN_BS1_2TQ;
  hcan1.Init.TimeSeg2 = CAN_BS2_5TQ;
  hcan1.Init.TimeTriggeredMode = DISABLE;
  hcan1.Init.AutoBusOff = DISABLE;
  hcan1.Init.AutoWakeUp = DISABLE;
  hcan1.Init.AutoRetransmission = DISABLE;
  hcan1.Init.ReceiveFifoLocked = DISABLE;
  hcan1.Init.TransmitFifoPriority = DISABLE;
  if (HAL_CAN_Init(&hcan1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN CAN1_Init 2 */
	CAN1_FilerConf.FilterIdHigh = 0; //过滤掉不是发送给本机的数据帧//32位ID
	CAN1_FilerConf.FilterIdLow = 0; //确保收到的是标准数据帧
	CAN1_FilerConf.FilterMaskIdHigh = 0;//32位MASK
	CAN1_FilerConf.FilterMaskIdLow = 0;//0xFFFF;
	CAN1_FilerConf.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0;//过滤器0关联到FIFO0
	CAN1_FilerConf.FilterBank = 0;//过滤器0
	CAN1_FilerConf.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;//屏蔽位模式
	CAN1_FilerConf.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;
	CAN1_FilerConf.FilterActivation = ENABLE;
	CAN1_FilerConf.SlaveStartFilterBank = 14;
	
    if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1,&CAN1_FilerConf) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
  
  
	HAL_CAN_Start(&hcan1);
   if(HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan1,CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING)!=HAL_OK)
	{   
    }
  /* USER CODE END CAN1_Init 2 */

}

，在末尾的“/* USER CODE BEGIN 1 /” 和“ / USER CODE END 1 */ ”之间添加如下代码：

void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{
    CAN_RxHeaderTypeDef rxMsg;
	uint8_t revData[8];
	
	if(hcan->Instance==CAN1)
	{
	   if(HAL_CAN_GetRxMessage(hcan,CAN_RX_FIFO0,&rxMsg,revData)==HAL_OK)
	   {
		   //数据解析
		   printf("接收数据如下：\r\n");
		   printf("标准ID：0x%08x\r\n",rxMsg.StdId);
		   printf("拓展ID：0x%08x\r\n",rxMsg.ExtId);
		   printf("数据为：0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x 0x%02x \r\n",revData[0],revData[1],revData[2],revData[3],revData[4],revData[5],revData[6],revData[7]);
	   }
	}
}
/**************************************************************************************************
 * @brief  :CAN发送数据
* @param  :
			id:地址  
			ide：数据帧类型     CAN_ID_EXT：拓展帧    CAN_ID_STD：标准帧
			pMsg:发送的数据内容 
			len：数据长度
 * @retval :成功：0   失败：1.
 * @note   :none.
 **************************************************************************************************/
uint8_t API_CanSendMsg(uint32_t id,uint8_t ide,uint8_t *pMsg,uint8_t len)
{
	CAN_TxHeaderTypeDef pHeader;
	uint32_t 			pTxMailbox;
	uint8_t 			result = 0;
	CAN_HandleTypeDef	*pCanHandler;
	HAL_StatusTypeDef CanStatus;

	
	if(ide==CAN_ID_STD)
	{
		pHeader.StdId = id;//标准ID
		pHeader.IDE = CAN_ID_STD;
	}
	else
	{
		pHeader.ExtId = id; 
		pHeader.IDE = CAN_ID_EXT;
	}	
	pHeader.RTR = CAN_RTR_DATA;
	pHeader.DLC = len>8?8:len;
	pHeader.TransmitGlobalTime = DISABLE;

	pCanHandler = &hcan1;

	
	
	CanStatus =  HAL_CAN_AddTxMessage(pCanHandler, &pHeader, pMsg, &pTxMailbox);
	
	if(CanStatus !=HAL_OK)
	{
		result = 1;
	}
		
	return result;
}

添加后如下图：
在这里插入图片描述

打开can.h，在末尾的“/* USER CODE BEGIN Prototypes /” 和“ / USER CODE END Prototypes */ ”之间添加如下代码：

uint8_t API_CanSendMsg(uint32_t id,uint8_t ide,uint8_t *pMsg,uint8_t len); //函数声明

添加后如下图：
在这里插入图片描述

3、添加主函数代码
打开“main.h”文件
在文件头文件引用的“/* USER CODE BEGIN Includes /” 和“ / USER CODE END Includes */ ”之间添加如下代码：

#include "stdio.h"

添加后如下图：
在这里插入图片描述
打开main.c文件
主函数main添加相应代码，添加后内容如下：

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
	uint8_t SendData1[8]={0X01,0X02,0X03,0X04,0X05,0X06,0X07,0X08};
	uint8_t SendData2[8]={0X01,0X01,0X03,0X03,0X0f,0X0f,0X0e,0X0e};
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_CAN1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	  API_CanSendMsg(0x123321EE,CAN_ID_STD,SendData1,8);//发送标准数据帧
	  HAL_Delay(1000);									//延时1000ms
	  API_CanSendMsg(0x123321EE,CAN_ID_EXT,SendData2,8);//发送拓展数据帧
	  printf("Send Data ...... \n");
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

添加后如下图：
在这里插入图片描述

以上代码添加完成，接下来编译运行测试。

六、编译测试
1、编译，点击在这里插入图片描述编辑，确认编译无错，如果有错误，根据错误提示修改即可；
在这里插入图片描述
2、选择下载方式，作者用的是STlink下载器，SWD的方式；配置参考下图选择；
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
3、将下载器链接开发板，然后点击在这里插入图片描述下载代码；
4、打开串口调试助手，选择开发板的串口号，配置串口参数和STM32配置的参数一致，然后点击“打开串口”，查看输出的内容；输入如下图所示：

5、将电路板的CAN接口连接CAN调试模块盒子，配置号CAN波特率和STM32代码一致（本工程为125KHz）,打开CAN。可以看到接收输入如下图所示，可发送数据，查看串口助手输出。

七、总结
实验通过串口的输出和CAN调试软件可以看出，CAN通信收发数据正常。

以上是STM32F407ZET6开发板，验证STM32CubeMX创建CAN通信的整个流程。如有不足、遗漏之处可联系作者修改。
如有不明白，交流的地方也可联系作者。

联系方式QQ759521350

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