1 博客内容

博客内容基于STM32F103 RET6芯片（Keil.STM32F1xx_DFP.2.3.0.pack）+PCA82C250，使用CAN通讯环回模式测试CAN收发。CAN引脚对应PA11（RX）和PA12（TX），使用PB11电压测试数据是否成功。实际测试中PB11输出正常，但PA11和PA12异常，接示波器排查判断PCA82C250硬件故障。

2 STM32芯片、TJA1050、上位机

STM32芯片引脚电平为3.3V，而CAN逻辑电压为0和2.5V。因此STM32芯片和CAN解析器（eg：周立功_USBCAN/Vector_CANape）之间需要收发器，将TTL电平转CAN逻辑电压。本文使用的收发器为PCA82C250，其中TJA1050和PCA82C250可以相互替换。

3 CAN环回模式、轮询/中断接收模式

CAN环回模式用于CAN测试，对外发送同时自己接收。

CAN接收理解两种模式：

轮询接收模式。不论收件箱是否有邮件，都在不停收，直到收到为止。博客内容参考STM32官方帮助文件。文件位置：D:\Soft\Keil\Demo\en.stsw-stm32054\STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0\Project\STM32F10x_StdPeriph_Examples\CAN\LoopBack。
中断接收模式。CAN接收FIFO（( First Input First Output)）寄存器CAN_RF0R，到有消息到达，该寄存器的0和1位会累加（硬件执行），显示消息挂起。通过该位判断是否接收。

中断模式查看挂起消息数量（官方自带库函数）：

uint8_t CAN_MessagePending(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t FIFONumber)
{uint8_t message_pending=0;/* Check the parameters */assert_param(IS_CAN_ALL_PERIPH(CANx));assert_param(IS_CAN_FIFO(FIFONumber));if (FIFONumber == CAN_FIFO0){message_pending = (uint8_t)(CANx->RF0R&(uint32_t)0x03);}else if (FIFONumber == CAN_FIFO1){message_pending = (uint8_t)(CANx->RF1R&(uint32_t)0x03);}else{message_pending = 0;}return message_pending;
}

4 程序原理

CAN对外发送(TX）标准ID为0x11的数据帧，长度为2个字节（内容为0xCA，0xFE）。对接收(RX)内容进行判断，如果全部正确，PB11高电平（实际该引脚连接接示波器，未连接LED）。

  if (RxMessage.StdId!=0x11){return 0;  }if (RxMessage.IDE!=CAN_ID_STD){return 0;}if (RxMessage.DLC!=2){return 0;  }if ((RxMessage.Data[0]<<8|RxMessage.Data[1])!=0xCAFE){return 0;}

5 主程序（Main.c）

//================================================
//    名称：  Main.c
//    作者：  Morven_X
//    版本：  1.1
//    编制：  2021/03/5 23:55
//    更新：  2021/03/08 20:37
//    功能：  基于STM32F103 RET6芯片，使用CAN发送和接收信息
//    简介：  使用回环模式查看CAN发送，使用USBCAN接收数据（失败）
//    Email:  morven_xie@163.com
//================================================# include "stm32f10x.h"
# include "stm32f10x_gpio.h"
# include "stm32f10x_can.h"
# include "Delay.h"
# include "CAN.h" int main(void)
{LED_Init();LED_PB_Init();Delay_Init();CAN_GPIO_Init();NVIC_Configuration();        JTAG_Init();/* Turns selected LED Off */  LED_Off_PB11;LED_Off_PB12;LED_Off_PB13;LED_Off_PB14;int i;int TestRx;while (1) {/* CAN transmit at 125Kb/s and receive by polling in loopback mode */TestRx = CAN1_Polling();if (TestRx == 0){/* Faild to turn on led PB13 */LED_On_PB13;}else{/*Success to turn on PB11 */LED_On_PB11;}/*PC3-LED_ON */    LED_On;Delay_ms(100);//  while(i < 0xFFFFF)
//  {//    i++;
//  }LED_Off_PB11;LED_Off_PB12;LED_Off;//   while(i >0x01)
//  {//    i--;
//  }   Delay_ms(100);}
}

6 CAN程序（CAN.c）

# include "stm32f10x_rcc.h"
# include "stm32f10x_gpio.h"
# include "CAN.h"void LED_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);  //使能C口GPIO时钟GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;     //选择推挽输出GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6;                     //指定引脚3GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;        //设置输出速率50MHz//GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);                           //初始化外设GPIOx寄存器
}void LED_PB_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);  //使能B口GPIO时钟GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;     //选择推挽输出GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;       //指定引脚GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;     //设置输出速率50MHz//GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);                           //初始化外设GPIOx寄存器
}void CAN_GPIO_Init(void)
{//**********GPIO初始化**********//GPIO_InitTypeDef        GPIO_InitStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);  //使能A口GPIO时钟GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11 ;                 //指定引脚PA11,CAN_RX上拉输入GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;        //设置输出速率50MHz//GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;        //选择上拉输入GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);                          //初始化外设GPIOA寄存器GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12 ;                //指定引脚PA12,CAN_TX复用推挽GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;        //设置输出速率50MHz//GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;     //选择推挽输出    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);                          //初始化外设GPIOA寄存器
}/*** @brief  Configures the NVIC and Vector Table base address.* @param  None* @retval None*/
void NVIC_Configuration(void)
{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN1_RX0_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}void JTAG_Init(void)
{   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);    //先开启开启AFIO复用时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);   //使能GPIOA外设时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);   //使能GPIOB外设时钟GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);//关闭JTAG，保留SWD（若同时关闭SWD，芯片作废）
}int CAN1_Polling(void)
{   CAN_InitTypeDef        CAN_InitStructure;CAN_FilterInitTypeDef  CAN_FilterInitStructure;CanTxMsg TxMessage;CanRxMsg RxMessage;uint32_t i = 0;uint8_t TransmitMailbox = 0;/* CAN register init */CAN_DeInit(CAN1);CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);/* CAN cell init */CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE;CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;/* Baudrate = 125kbps*/CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_2tq;CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_3tq;CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=48;CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);/* CAN filter init */CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;  CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=0;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);/* transmit */TxMessage.StdId=0x11;TxMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;TxMessage.IDE=CAN_ID_STD;TxMessage.DLC=2;TxMessage.Data[0]=0xCA;TxMessage.Data[1]=0xFE;TransmitMailbox=CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage);i = 0;while((CAN_TransmitStatus(CAN1, TransmitMailbox) != CANTXOK) && (i != 0xFFFF)){i++;}i = 0;while((CAN_MessagePending(CAN1, CAN_FIFO0) < 1) && (i != 0xFFFF)){i++;}/* receive */RxMessage.StdId=0x00;RxMessage.IDE=CAN_ID_STD;RxMessage.DLC=0;RxMessage.Data[0]=0x00;RxMessage.Data[1]=0x00;CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, &RxMessage);if (RxMessage.StdId!=0x11){return 0;  }if (RxMessage.IDE!=CAN_ID_STD){return 0;}if (RxMessage.DLC!=2){return 0;  }if ((RxMessage.Data[0]<<8|RxMessage.Data[1])!=0xCAFE){return 0;}return 1; /* Test Passed */
}

7 CAN头文件（CAN.h）

#ifndef  _CAN_H
#define  _CAN_Hvoid LED_Init(void);
void LED_PB_Init(void);
void NVIC_Configuration(void);
void CAN_GPIO_Init(void);
void JTAG_Init(void);
int CAN1_Polling(void);#define LED_On       GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3) ;
#define LED_On_PB11  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_11) ;
#define LED_On_PB12  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12) ;
#define LED_On_PB13  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13) ;
#define LED_On_PB14  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14) ;#define LED_Off_PB11 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_11) ;
#define LED_Off_PB12 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12) ;
#define LED_Off_PB13 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13) ;
#define LED_Off_PB14 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14) ;
#define LED_Off      GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3) ;#endif

8 程序测试

PB11和接地，与示波器连接：

      示波器显示结果_Delay（100ms）：

      示波器显示结果_(i=0,i < 0xFFFFF,i++)：

      增加82C250，其与电源连接。引脚连接RX和TX、CANH和CANL。检查4个电压：

      CAN收发器通过DB9接头接入USBCAN出现异常，连接示意：

      CANtest数据异常展示，基于以上判断转换器故障。

9 总结

通过B站刘洋：基础篇 19 STM32 CAN总线通讯实验
视频学习和STM32官方帮助文件学习（官方帮助文件ST STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0），重码官方的STM32芯片的回环模式程序，了解CAN主控制函数（CAN_MCR）、唤醒方式、波特率等相关IO口和寄存器设置。虽然最终未能结合DBC查看数据，但实现初始目标。
至此，嵌入式基础开发告一段落。

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