CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的,并最终成为国际标准(ISO118?8)。近年来,其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视,被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。相比于I2C和SPI总线结构,can总线定义了更为优秀的物理层、数据链路层,并拥有种类丰富、繁简不一的上层协议。
CAN总线的物理连接只需要两根线,通常称为CAN_H和CAN_L,通常查分信号进行数据的传输。 CAN总线有两种电平,分为隐性电平和显性电平,这两种电平表现为“与”的关系。
- 若隐性电平相遇,则总线表现为隐性电平。
- 若显性电平相遇,则总线表现为显性电平。
- 若隐性电平和显性电平相遇,则总线表现为显性电平。
CAN总线网络是一种多主机网络,在总线处于空闲时,任何一个节点都可以申请成为主机,向总线发送消息,最先访问总线的节点单元可以获得总线的控制权。
CAN总线的所有消息都是以固定的形式打包发送的。两个以上的节点单元同时发送数据时,根据节点标志符决定各自优先关系。CAN总线并没有类似其他的总线上的地址的概念,在总线上增加节点时,连接节点的其他单元软硬件什么都不需要改变。
CAN总线的通信速率和总线长度有关,在总线长度小于40m的场合中,数据传输速率可以达到1Mbps,即便长度达到1000m,数据传输数率也可以达到50Kbps,无论在数率和传输距离上都由于常见的RS232、RS485和I2C总线。
CAN总线在理论上节点数没有上限,但是实际中受到总线上的时间延时和电气负载的限制。降低节点数可以增大通信速率。
Stm32 至少配备一个CAN总线控制器,最高速率可以达到1Mbps,支持11位的标准帧格式和29为的拓展帧格式的接收和发送,具备三个邮箱和2个接收FIFO,此外还有3级可编程滤波器。
本例主要实现使用stm32的CAN总线实现数据的发送和接收,使用串口观察数据。
库函数操作
CAN 通信 过滤器 和 屏蔽器 :
例如设置某接收滤波寄存器00000000001(11位),接收屏蔽寄存器11111111101(11位),则该对组合会拒绝接收00000000011和00000000001之外所有的标识符对应的CAN帧,因为屏蔽器规定第二位(为0)以外的所有标识符位要严格匹配(与滤波器值一致),第二位的滤波器值和收到的CAN标识符第二位值是否一致都可以.
main.c
001 |
#include "stm32f10x.h" |
006 |
void RCC_Configuration(void); |
007 |
void GPIO_Configuration(void); |
008 |
void USART_Configuration(void); |
009 |
void CAN_Configuration(void); |
010 |
void NVIC_Configuration(void); |
012 |
u8 TransmitMailbox = 0; |
019 |
GPIO_Configuration(); |
020 |
USART_Configuration(); |
024 |
TxMessage.ExtId = 0x00AA0000; |
025 |
TxMessage.RTR = CAN_RTR_DATA; |
026 |
TxMessage.IDE = CAN_ID_EXT; |
028 |
TxMessage.Data[0] = 0x00; |
029 |
TxMessage.Data[1] = 0x12; |
030 |
TxMessage.Data[2] = 0x34; |
031 |
TxMessage.Data[3] = 0x56; |
032 |
TxMessage.Data[4] = 0x78; |
033 |
TxMessage.Data[5] = 0xAB; |
034 |
TxMessage.Data[6] = 0xCD; |
035 |
TxMessage.Data[7] = 0xEF; |
037 |
TransmitMailbox = CAN_Transmit(CAN1,&TxMessage); |
038 |
while(CAN_TransmitStatus(CAN1,TransmitMailbox) != CANTXOK); |
039 |
printf("
The CAN has send data: %d ,%d,%d ,%d,%d ,%d,%d ,%d
", |
050 |
while(CAN_MessagePending(CAN1,CAN_FIFO0) == 0); |
052 |
//RxMessage.StdId = 0x00; |
053 |
RxMessage.IDE = CAN_ID_EXT; |
055 |
RxMessage.Data[0] = 0x00; |
056 |
RxMessage.Data[1] = 0x00; |
057 |
RxMessage.Data[2] = 0x00; |
058 |
RxMessage.Data[3] = 0x00; |
059 |
RxMessage.Data[4] = 0x00; |
060 |
RxMessage.Data[5] = 0x00; |
061 |
RxMessage.Data[6] = 0x00; |
062 |
RxMessage.Data[7] = 0x00; |
064 |
CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0,&RxMessage); |
065 |
printf("
The CAN has receive data : %d,%d,%d,%d,%d,%d,%d,%d
", |
079 |
void CAN_Configuration(void) |
081 |
CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure; |
082 |
CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure; |
085 |
CAN_StructInit(&CAN_InitStructure); |
087 |
CAN_InitStructure.CAN_TTCM = DISABLE; |
088 |
CAN_InitStructure.CAN_ABOM = DISABLE; |
089 |
CAN_InitStructure.CAN_AWUM = DISABLE; |
090 |
CAN_InitStructure.CAN_NART = DISABLE; |
091 |
CAN_InitStructure.CAN_RFLM = DISABLE; |
092 |
CAN_InitStructure.CAN_TXFP = DISABLE; |
093 |
CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_LoopBack; |
094 |
CAN_InitStructure.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq; |
095 |
CAN_InitStructure.CAN_BS1 = CAN_BS1_8tq; |
096 |
CAN_InitStructure.CAN_BS2 = CAN_BS2_7tq; |
097 |
CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure); |
099 |
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber = 0; |
100 |
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode = CAN_FilterMode_IdMask; |
101 |
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale = CAN_FilterScale_32bit; |
102 |
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh = 0x00AA << 3; //匹配过滤寄存器,因为数据标志符段 还有 IDE ,RTR 和一个补零位 所以左移三位 |
103 |
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow = 0x0000; |
104 |
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh = 0x00FF << 3 ; //匹配屏蔽寄存器 |
105 |
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment = 0; |
106 |
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation = ENABLE; |
108 |
CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure); |
114 |
void GPIO_Configuration(void) |
116 |
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; |
118 |
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; |
120 |
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; |
121 |
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; |
122 |
GPIO_Init(GPIOB , &GPIO_InitStructure); |
124 |
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; |
125 |
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; |
126 |
GPIO_Init(GPIOB , &GPIO_InitStructure); |
129 |
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; |
130 |
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; |
131 |
GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure); |
133 |
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; |
134 |
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; |
135 |
GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure); |
138 |
void RCC_Configuration(void) |
141 |
ErrorStatus HSEStartUpStatus; |
146 |
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); |
148 |
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); |
150 |
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS) |
153 |
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); |
155 |
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); |
157 |
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); |
159 |
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); |
161 |
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); |
163 |
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); |
167 |
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); |
169 |
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); |
171 |
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); |
174 |
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); |
176 |
//RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); |
178 |
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,ENABLE); |
179 |
//RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR|RCC_APB1Periph_BKP|RCC_APB1Periph_WWDG|RCC_APB1Periph_SPI2|RCC_APB1Periph_I2C1|RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE); |
184 |
void USART_Configuration(void) |
186 |
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; |
187 |
USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure; |
189 |
USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable; |
190 |
USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low; |
191 |
USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge; |
192 |
USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable; |
193 |
USART_ClockInit(USART1 , &USART_ClockInitStructure); |
195 |
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; |
196 |
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; |
197 |
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; |
198 |
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; |
199 |
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; |
200 |
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx; |
201 |
USART_Init(USART1,&USART_InitStructure); |
203 |
USART_Cmd(USART1,ENABLE); |
208 |
int fputc(int ch,FILE *f) |
210 |
USART_SendData(USART1,(u8) ch); |
211 |
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) == RESET); |
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