STM32学习之CAN控制器简介

1、STM32自带了基本扩展CAN外设，又称bxCAN，bxCAN的特点如下：

支持CAN协议2.0A和2.0B主动模式
波特率最高达1Mbps
支持时间触发通信
具有3个发送邮箱
具有3级深度的2个接收FIFO
可变的筛选器组（也称过滤器组，最多28个）

2、STM32 CAN控制器简介-模式

①初始化模式（INRQ=1，SLEEP=0）

②正常模式（INRQ=0，SLEEP=0）

③睡眠模式（SLEEP=1）

测试模式

①静默模式（ LBKM=0，SILM=1 ）

②环回模式（ LBKM=1，SILM=0 ）

③环回静默模式（LBKM=1，SILM=1）

调试模式

3、STM32 CAN控制器简介-bxCAN框图

CAN控制器框图如下：

CAN的标识符不表示目的地址而是表示发送优先级。接收节点根据标识符的值，来决定是否接收对应消息。

STM32 CAN控制器，提供了28个可配置的筛选器组（F1仅互联型才有28个，其他的只有14个），可降低CPU处理CAN通信的开销。

STM32 CAN控制器每个筛选器组由2个32位寄存器组成（CAN_FxR1和CAN_FxR2，x=0~27）。根据位宽不同，每个筛选器组可提供：

● 1个32位筛选器，包括：STDID[10:0]、EXTID[17:0]、IDE和RTR位

● 2个16位筛选器，包括：STDID[10:0]、IDE、RTR和EXTID[17:15]位

筛选器可配置为：屏蔽位模式和标识符列表模式。在屏蔽位模式下，标识符寄存器和屏蔽寄存器一起，指定报文标识符的任何一位，应该按照“必须匹配”或“不用关心”处理。而在标识符列表模式下，屏蔽寄存器也被当作标识符寄存器用。因此，不是采用一个标识符加一个屏蔽位的方式，而是使用2个标识符寄存器。接收报文标识符的每一位都必须跟筛选器标识符相同。

通过CAN_FM1R和CAN_FS1R可配置筛选器的位宽和模式：

为了过滤出一组标识符，应该设置筛选器组工作在屏蔽位模式。
为了过滤出一个标识符，应该设置过滤器组工作在标识符列表模式。
应用程序不用的筛选器组，应该保持在禁用状态(通过CAN_FA1R设置)。
筛选器组中的每个筛选器，都被编号为(即：筛选器编号)从0开始，到某个最大数值－取决于筛选器组的模式和位宽的设置。
通过CAN_FFA1R的设置，可以将筛选器组关联到FIFO0/FIFO1

例：设置筛选器组0工作在：1个32位筛选器-标识符屏蔽模式，然后设置CAN_F0R1=0XFFFF0000，CAN_F0R2=0XFF00FF00。其中存放到CAN_F0R1的值就是期望收到的ID，即（STID+EXTID+IDE+RTR）最好是：0XFFFF0000。而0XFF00FF00就是设置我们需要必须关心的ID，表示收到的映像，其位[31:24]和位[15:8]这16个位的必须和CAN_F0R1中对应的位一模一样，而另外的16个位则不关心，可以一样，也可以不一样，都认为是正确的ID，即收到的映像必须是0XFFxx00xx，才算是正确的（x表示不关心）。

3、STM32 CAN控制器简介-发送流程

CAN发送流程：

CAN发送流程为：

程序选择1个空置的邮箱（TME=1）->设置标识符（ID），数据长度和发送数据->设置CAN_TIxR的TXRQ位为1，请求发送->邮箱挂号（等待成为最高优先级）->预定发送（等待总线空闲）->发送->邮箱空置。

CAN接收流程 :

CAN接收流程为：

FIFO空->收到有效报文->挂号_1（存入FIFO的一个邮箱，这个由硬件控制，我们不需要理会）->收到有效报文->挂号_2->收到有效报文->挂号_3->收到有效报文->溢出。

CAN收到的有效报文，存储在3级邮箱深度的FIFO中。FIFO接收到的报文数，我们可以通过查询CAN_RFxR的FMP寄存器来得到，只要FMP不为0，我们就可以从FIFO读出收到的报文。

4、STM32 CAN控制器简介-位时序：

STM32的CAN位时序，如下图所示：

STM32F103，设TS1=8、TS2=7、BRP=3，波特率=36000/[(9+8+1)*4]=500Kbps。

STM32F407，设TS1=6、TS2=5、BRP=5，波特率=42000/[(7+6+1)*6]=500Kbps。