使用STM32Cube MX为STM32 CAN总线快速上手教程_HAL库_CAN协议_STM32

前言

博主也是刚接触CAN协议的新手，如有不对的地方欢迎交流

本文旨在使用STM32Cube MX快速上手STM32 CAN协议配置教程，目的在于 “会用” CAN总线，对CAN 协议原理并未深入讲解。

CAN协议基本特点

基本特点如下：

可多主控制：当CAN总线空闲时，所有在总线上的终端都可以发送报文，根据标识符（CAN ID）决定优先级，当总线上有两个以上的终端发送消息时，对各消息CAN ID的每个位进行逐个仲裁比较。CAN ID值越低，报文优先级越高
速度快，距离远：CAN 协议最快可达1Mbps（距离小于40m），最远可达10KM（速率小于 5Kbps）
CAN 帧种类：CAN 通信中包含五种帧种类，数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧、间隔帧。其中最重要的是数据帧，用于通讯节点向外传送数据。数据帧中有数据段，用于承载数据的内容，一帧可发送0~8个字节的数据，MSB先行。

简单了解上述基本特点即可快速上手CAN总线的配置。

STM32Cube MX中的配置

CAN为了实现位同步，CAN协议把每一个数据位的时序分解成SS段，PTS段，PBS1段，PBS2段，这四段的长度加起来即为一个CAN数据位的长度。但在STM32中，将上述四个时序段整合成BS1和BS2两个时序段，对这两个时序段进行配置即可得到所需的通信波特率。

这里以F103C8T6为例，APB1时钟为36Mhz
计算波特率的方法：36M/分频系数/(BS1 + BS2 + 1)
如图设置，波特率是500Kbps，36M / 18 /（1 + 2 + 1） = 0.5M = 500K

配置选项说明：

Prescaler：分频系数
Time Quanta in Bit Segment 1：时间段1（BS1）：定义采样点的位置。其值可以编程为1到16个时间单元，但也可以被自动延长，以补偿因为网络中不同节点的频率差异所造成的相位的正向漂移。
Time Quanta in Bit Segment 1：：时间段2（BS2）：定义发送点的位置。其值可以编程为1到8个时间单元，但也可以被自动缩短以补偿相位的负向漂移。

以上三个参数是决定CAN通信波特率的重要参数

Automatic Bus-Off Management：自动离线管理，节点检测到它发送错误或接收错误超过一定值时，会自动进入离线状态，在离线状态中， CAN 不能接收或发送报文。

Automatic Retransmission：自动重发机制，当CAN总线发送失败时，会自动重发。

Operating Mode：CAN模式选择，有正常、回环、静默和静默回环四种模式可选，本篇文章只讲正常模式（双机通信）。

分享一个CAN波特率计算小工具：https://download.csdn.net/download/theLeMon/13138490

开启CAN接收中断，以便进行中断接收

配置好CubeMX后，点击GENERATE CODE 生成模板代码

CAN 收发配置

做完CAN的基本配置后，为了收发CAN数据，还需要进行CAN滤波器配置和发送消息句柄、接收消息句柄设置。

CAN滤波器配置
CAN过滤器是用于处理CAN接收过滤问题的，

/*** @brief           CAN过滤器配置  * @param[in]          * @return          */
void CAN_Filter_Config(void)
{CAN_FilterTypeDef  sFilterConfig;/*配置CAN过滤器*/sFilterConfig.FilterBank = 0;                     sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x0000;              sFilterConfig.FilterIdLow = 0x0000;sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;          sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000;sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0;sFilterConfig.FilterActivation = ENABLE;          sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14;//过滤器配置if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan, &sFilterConfig) != HAL_OK){while(1){}}//启动CAN外围设备if (HAL_CAN_Start(&hcan) != HAL_OK){while(1){}}//激活可以RX通知if (HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING) != HAL_OK){while(1){}}
}

CAN接收中断

/*** @brief           CAN接收回调函数*/// can接收buffer,这里用全局变量保存，以便其他函数处理
uint8_t can_rec_dat[8]; void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{CAN_RxHeaderTypeDef    can_rx_header;      //接收if(hcan->Instance == CAN1){HAL_CAN_GetRxMessage(hcan,CAN_FILTER_FIFO0,&can_rx_header,can_rec_dat);}
}

3、CAN 发送

/*** @brief           CAN发送一组数据  * @param[in]       msg：待发送的数据（最大为8个字节）* @param[in]       len：数据帧的长度（最大为8）* @param[in]       std_id：CAN_ID* @return          0：发送成功   1：发送失败*/
uint8_t CAN_Send_Msg(uint8_t* msg, uint8_t len, uint8_t std_id)
{   CAN_TxHeaderTypeDef can_tx_header;      uint32_t TxMailbox;can_tx_header.StdId = std_id;        can_tx_header.IDE = CAN_ID_STD;    can_tx_header.RTR = CAN_RTR_DATA;  can_tx_header.TransmitGlobalTime = ENABLE;can_tx_header.DLC = len;             //MailboxesFreeLevel = HAL_CAN_GetTxMailboxesFreeLevel(&hcan);while(HAL_CAN_GetTxMailboxesFreeLevel(&hcan)==0);if(HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan, &can_tx_header, msg, &TxMailbox) != HAL_OK)//发送{return 1;}return 0;
}

很早之前躺在草稿箱的文章了，一直忘记发出来，就记得那个时候想着回公司再翻笔记再继续写，然后就忘了…也想不起自己想写啥了…现在还是发出来吧…

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