【STM32F407的CAN通讯代码配置】

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【STM32F407的CAN通讯代码配置】

2024-07-13 15:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

声明:参考其他博客,侵权删。 CAN 的初始化配置步骤,CAN 相关的固件库函数和定义分布在文件 stm32f10x_can.c 和头文件 stm32f10x_can.h 文件中。

(1)配置相关引脚的复用功能,使能 CAN 时钟。

使用CAN第一步要使能CAN的时钟,其次要配置CAN的相关引脚为复用输出。在STM32F407中,需要设置 PA11 为上拉输入(CAN_RX 引脚)PA12 为上拉复用输出(CAN_TX 引脚),并使能 PA 口的时钟。相关函数是:

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);//使能CAN1时钟 (2)设置 CAN 工作模式及波特率等。

这一步通过先设置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 位,让 CAN 进入初始化模式,然后设置CAN_MCR 的其他相关控制位。再通过 CAN_BTR 设置波特率和工作模式(正常模式/环回模式)等信息。 最后设置 INRQ 为 0,退出初始化模式。 在库函数中,提供了函数 CAN_Init()用来初始化 CAN 的工作模式以及波特率,CAN_Init()函数体中,在初始化之前,会设置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 为 1 让其进入初始化模式,然后初始化 CAN_MCR 寄存器和 CRN_BTR 寄存器之后,会设置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 为 0让其退出初始化模式。所以我们在调用这个函数的前后不需要再进行初始化模式设置。下面我们来看看 CAN_Init()函数的定义:

uint8_t CAN_Init(CAN_TypeDef* CANx, CAN_InitTypeDef* CAN_InitStruct)

第一个参数:CAN的标号,芯片中只有一个CAN,代码中表现为CAN1. 第二个参数: CAN 初始化结构体指针,结构体类型是 CAN_InitTypeDef,下面我们来看看这个结构体的定义:

typedef struct { uint16_t CAN_Prescaler; uint8_t CAN_Mode; uint8_t CAN_SJW; uint8_t CAN_BS1; uint8_t CAN_BS2; FunctionalState CAN_TTCM; FunctionalState CAN_ABOM; FunctionalState CAN_AWUM; FunctionalState CAN_NART; FunctionalState CAN_RFLM; FunctionalState CAN_TXFP; } CAN_InitTypeDef;

这个结构体看起来成员变量比较多,实际上参数可以分为两类。前面 5 个参数是用来设置寄存器 CAN_BTR,用来设置模式以及波特率相关的参数,设置模式的参数是CAN_Mode, 我们实验中用到回环模式 CAN_Mode_LoopBack 和常规模式 CAN_Mode_Normal,大家还可以选择静默模式以及静默回环模式测试。其他设置波特率相关的参数 CAN_Prescaler,CAN_SJW,CAN_BS1 和 CAN_BS2 分别用来设置波特率分频器,重新同步跳跃宽度以及时间段 1 和时间段 2 占用的时间单元数。后面 6 个成员变量用来设置寄存器 CAN_MCR,也就是设置 CAN 通信相关的控制位。 初始化实例:

CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE; //非时间触发通信模式 CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE; //软件自动离线管理 CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE; //睡眠模式通过软件唤醒 CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE; //禁止报文自动传送 CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE; //报文不锁定,新的覆盖旧的 CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE; //优先级由报文标识符决定 CAN_InitStructure.CAN_Mode= CAN_Mode_LoopBack; //模式设置: 1,回环模式; //设置波特率 CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;//重新同步跳跃宽度为个时间单位 CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq; //时间段 1 占用 8 个时间单位 CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;//时间段 2 占用 7 个时间单位 CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5; //分频系数(Fdiv) CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure); // 初始化 CAN (3)设置滤波器

我们将使用滤波器组 0,并工作在 32 位标识符屏蔽位模式下。先设置 CAN_FMR的 FINIT 位,让过滤器组工作在初始化模式下,然后设置滤波器组 0 的工作模式以及标识符 ID和屏蔽位。最后激活滤波器,并退出滤波器初始化模式。 在库函数中,提供了函数 CAN_FilterInit ()用来初始化 CAN 的滤波器相关参数, CAN_Init()函数体中,在初始化之前,会设置 CAN_FMR 寄存器的 INRQ 为 INIT 让其进入初始化模式,然后初始化 CAN 滤波器相关的寄存器之后,会设置 CAN_FMR 寄存器的 FINIT 为 0 让其退出初始化模式。所以我们在调用这个函数的前后不需要再进行初始化模式设置。下面我们来看看CAN_FilterInit ()函数的定义:

void CAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef* CAN_FilterInitStruct);

这个函数只有一个入口参数,就是CAN滤波器初始化结构指针,下面看类型定义:

typedef struct { uint16_t CAN_FilterIdHigh; uint16_t CAN_FilterIdLow; uint16_t CAN_FilterMaskIdHigh; uint16_t CAN_FilterMaskIdLow; uint16_t CAN_FilterFIFOAssignment; uint8_t CAN_FilterNumber; uint8_t CAN_FilterMode; uint8_t CAN_FilterScale; FunctionalState CAN_FilterActivation; } CAN_FilterInitTypeDef;

结构体一共有 9 个成员变量,第 1 个至第 4 个是用来设置过滤器的 32 位 id 以及 32 位 mask id,分别通过 2 个 16 位来组合的

5.CAN_FilterFIFOAssignment: 用来设置 FIFO 和过滤器的关联关系,我们的实验是关联的过滤器 0 到 FIFO0,值为 CAN_Filter_FIFO0。 6.CAN_FilterNumber: 用来设置初始化的过滤器组,取值范围为 0~13。 7.FilterMode: 用来设置过滤器组的模式,取值为标识符列表模式CAN_FilterMode_IdList 和标识符屏蔽位模式 CAN_FilterMode_IdMask。 8.FilterScale: 用来设置过滤器的位宽为 2 个 16 位 CAN_FilterScale_16bit 还是 1 个32 位 CAN_FilterScale_32bit。 9.CAN_FilterActivation :就很明了了,用来激活该过滤器。 过滤器初始化参考实例代码:

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //过滤器 0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32 位 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;32 位 ID CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32 位 MASK CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;// FIFO0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活过滤器 0 CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化

至此,CAN 就可以开始正常工作了。如果用到中断,就还需要进行中断相关的配置。

(4)发送接受消息

在初始化 CAN 相关参数以及过滤器之后,接下来就是发送和接收消息了。库函数中提供了发送和接受消息的函数。 发送消息的函数是:

uint8_t CAN_Transmit(CAN_TypeDef* CANx, CanTxMsg* TxMessage);

这个函数比较好理解,第一个参数是 CAN 标号,我们使用 CAN1。第二个参数是相关消息结构体 CanTxMsg 指针类型,CanTxMsg 结构体的成员变量用来设置标准标识符,扩展标示符,消息类型和消息帧长度等信息。

接受消息的函数是:

void CAN_Receive(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t FIFONumber, CanRxMsg* RxMessage);

前面两个参数也比较好理解,CAN 标号和 FIFO 号。第二个参数 RxMessage 是用来存放接受到的消息信息。 结构体 CanRxMsg 和结构体 CanTxMsg 比较接近,分别用来定义发送消息和描述接受消息。

(5)CAN 状态获取

对于 CAN 发送消息的状态,挂起消息数目等等之类的传输状态信息,库函数提供了一些列的函数,包括 CAN_TransmitStatus()函数,CAN_MessagePending()函数,CAN_GetFlagStatus()函数等等,大家可以根据需要来调用。

//CAN初始化 //tsjw:重新同步跳跃时间单元.范围:1~3; CAN_SJW_1tq CAN_SJW_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq //tbs2:时间段2的时间单元.范围:1~8; //tbs1:时间段1的时间单元.范围:1~16; CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq //brp :波特率分频器.范围:1~1024;(实际要加1,也就是1~1024) tq=(brp)*tpclk1 //注意以上参数任何一个都不能设为0,否则会乱. //波特率=Fpclk1/((tsjw+tbs1+tbs2)*brp); //mode:0,普通模式;1,回环模式; //Fpclk1的时钟在初始化的时候设置为36M,如果设置CAN_Normal_Init(1,8,7,5,1); //则波特率为:36M/((1+8+7)*5)=450Kbps //返回值:0,初始化OK; // 其他,初始化失败; u8 CAN_Mode_Init(u8 tsjw,u8 tbs2,u8 tbs1,u16 brp,u8 mode) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure; CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure; #if CAN_RX0_INT_ENABLE NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; #endif RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PORTA时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);//使能CAN1时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化IO //CAN单元设置 CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE; //非时间触发通信模式 // CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE; //软件自动离线管理 // CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE; //睡眠模式通过软件唤醒(清除CAN->MCR的SLEEP位)// CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE; //禁止报文自动传送 // CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE; //报文不锁定,新的覆盖旧的 // CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE; //优先级由报文标识符决定 // CAN_InitStructure.CAN_Mode= mode; //模式设置: mode:0,普通模式;1,回环模式; // //设置波特率 CAN_InitStructure.CAN_SJW=tsjw; //重新同步跳跃宽度(Tsjw)为tsjw+1个时间单位 CAN_SJW_1tq CAN_SJW_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq CAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1; //Tbs1=tbs1+1个时间单位CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq CAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2;//Tbs2=tbs2+1个时间单位CAN_BS2_1tq ~ CAN_BS2_8tq CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=brp; //分频系数(Fdiv)为brp+1 // CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure); // 初始化CAN1 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //过滤器0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32位 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;32位ID CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASK CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//过滤器0关联到FIFO0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活过滤器0 CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化 #if CAN_RX0_INT_ENABLE CAN_ITConfig(CAN1,CAN_IT_FMP0,ENABLE);//FIFO0消息挂号中断允许. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN1_RX0_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 主优先级为1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 次优先级为0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); #endif return 0; } #if CAN_RX0_INT_ENABLE //使能RX0中断 //中断服务函数 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void) { CanRxMsg RxMessage; int i=0; CAN_Receive(CAN1, 0, &RxMessage); for(i=0;i


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