STM32 CAN通讯实验程序

目录

STM32 CAN通讯实验

CAN硬件原理图

CAN外设原理图

TJA1050T硬件描述

实验线路图

回环实验

CAN头文件配置

 CAN_GPIO_Config初始化

CAN初始化结构体

CAN筛选器结构体

 接收中断优先级配置

接收中断函数

main文件

实验现象

补充

STM32 CAN通讯实验

CAN硬件原理图

CAN外设原理图

野火STM32F103ZET6霸道板载原理图

我们的开发板没有使用GPIO外设的复用功能PA11和PA12，而使用了重定义（重映射）功能PB8和PB9

TJA1050T硬件描述

实验线路图

图中为两个霸道开发板，如果使用指南针开发板需要外接CAN收发器和电阻。

        是否使用RX和TX引脚是根据实际情况来确认是否使用的。如果我们使用回环模式时，在STM32芯片内部的CAN控制器的发送端和接收端就已经通过硬件逻辑连接起来了，比如回环静默模式，根本不用使用STM32的发送和接收引脚。甚至使用回环测试的时候，CAN收发器就算不供电都可以工作。

回环实验

我们配置外设的GPIO功能时，可以参考手册的外设GPIO功能配置

CAN头文件配置

1.  
   #ifndef __BSP_CAN_H
2.  
   #define __BSP_CAN_H
3.  
    
4.  
   #include "stm32f10x.h"
5.  
    
6.  
    
7.  
   #define PASS_ID ((uint32_t)0x1314)
8.  
    
9.  
    
10.  
    #define CAN_TX_GPIO_PROT GPIOB
11.  
    #define CAN_TX_GPIO_PIN GPIO_Pin_9
12.  
     
13.  
    #define CAN_RX_GPIO_PORT GPIOB
14.  
    #define CAN_RX_GPIO_PIN GPIO_Pin_8
15.  
     
16.  
    #define CAN_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOB
17.  
     
18.  
     
19.  
     
20.  
    /*信息输出*/
21.  
    #define CAN_DEBUG_ON 1
22.  
     
23.  
    #define CAN_INFO(fmt,arg...) printf("<<-CAN-INFO->> "fmt"\n",##arg)
24.  
    #define CAN_ERROR(fmt,arg...) printf("<<-CAN-ERROR->> "fmt"\n",##arg)
25.  
    #define CAN_DEBUG(fmt,arg...) do{\
26.  
    if(CAN_DEBUG_ON)\
27.  
    printf("<<-CAN-DEBUG->> [%d]"fmt"\n",__LINE__, ##arg);
28.  
     
29.  
    void CAN_Config(void) ;
30.  
     
31.  
     
32.  
    #endif /* __BSP_CAN_H */
33.  
     

 CAN_GPIO_Config初始化

1.  
   void CAN_GPIO_Config(void)
2.  
   {
3.  
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
4.  
    
5.  
   /* 使能CAN时钟 */
6.  
   RCC_APB1PeriphClockCmd (RCC_APB1Periph_CAN1 , ENABLE );
7.  
    
8.  
   /* 使能CAN引脚相关的时钟 */
9.  
   RCC_APB2PeriphClockCmd ( CAN_GPIO_CLK|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE );
10.  
     
11.  
    //使用PA8 9引脚的第二功能
12.  
    GPIO_PinRemapConfig (GPIO_Remap1_CAN1 ,ENABLE);
13.  
     
14.  
    /* 配置CAN的 引脚，普通IO即可 */
15.  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = CAN_TX_GPIO_PIN;
16.  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
17.  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
18.  
    GPIO_Init(CAN_TX_GPIO_PROT, &GPIO_InitStructure);
19.  
     
20.  
    /* 配置CAN的 引脚，普通IO即可 */
21.  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = CAN_RX_GPIO_PIN;
22.  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
23.  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
24.  
    GPIO_Init(CAN_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
25.  
     
26.  
    }

PB8和PB9使用重映射功能

我们要使用GPIO_PinRemapConfig函数来使能PA8 9引脚的第二功能，此外一定要记得开启相应的AFIO时钟，否则第二功能是无法使用的。

CAN初始化结构体

1.  
   void CAN_Mode_Config(void)
2.  
   {
3.  
    
4.  
   CAN_InitTypeDef CAN_InitTypeStruct;
5.  
    
6.  
   CAN_InitTypeStruct.CAN_ABOM = ENABLE;
7.  
   CAN_InitTypeStruct.CAN_AWUM = ENABLE;
8.  
   CAN_InitTypeStruct.CAN_Mode = CAN_Mode_LoopBack;//CAN_Mode_Normal;//调试时建议使用回环模式，调试完再改成NORMAL
9.  
   CAN_InitTypeStruct.CAN_NART = ENABLE; //错误重传
10.  
    CAN_InitTypeStruct.CAN_RFLM = ENABLE;
11.  
    CAN_InitTypeStruct.CAN_TTCM = DISABLE;
12.  
    CAN_InitTypeStruct.CAN_TXFP = DISABLE; //按ID优先级发送
13.  
     
14.  
    //配置成1Mbps
15.  
    CAN_InitTypeStruct.CAN_BS1 = CAN_BS1_5tq;
16.  
    CAN_InitTypeStruct.CAN_BS2 = CAN_BS2_3tq;
17.  
    CAN_InitTypeStruct.CAN_SJW = CAN_SJW_2tq;
18.  
    CAN_InitTypeStruct.CAN_Prescaler = 4;
19.  
     
20.  
     
21.  
    CAN_Init(CAN1,&CAN_InitTypeStruct);
22.  
     
23.  
    }

其中位时序及波特率按照下表配置

CAN筛选器结构体

1.  
   void CAN_Filter_Config(void)
2.  
   {
3.  
   CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitTypeStruct;
4.  
    
5.  
   CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterActivation = ENABLE;
6.  
   CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterFIFOAssignment = CAN_Filter_FIFO0 ;
7.  
   CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterNumber = 0;
8.  
   CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterScale = CAN_FilterScale_32bit;
9.  
   CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterMode = CAN_FilterMode_IdMask ;
10.  
     
11.  
    CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterIdHigh = ((PASS_ID<<3 |CAN_Id_Extended |CAN_RTR_Data)&0xFFFF0000)>>16;
12.  
    CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterIdLow = ((PASS_ID<<3 |CAN_Id_Extended |CAN_RTR_Data)&0xFFFF);
13.  
     
14.  
    CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterMaskIdHigh = 0xFFFF;
15.  
    CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterMaskIdLow =0xFFFF;
16.  
     
17.  
    CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitTypeStruct);
18.  
     
19.  
    CAN_ITConfig (CAN1,CAN_IT_FMP0,ENABLE);
20.  
     
21.  
    }

其中假如我们要过滤的ID为0x1314

使用stm32f10x_can.h文件末尾定义的相关宏

由于使用的是32位筛选器且标识符掩码，所以其中CAN_FilterIdHigh和CAN_FilterIdLow为我们过滤ID格式的高16位和低16位，首先将ID号左移三位，然后或上IDE、RTR位

1.  
   CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterIdHigh = ((PASS_ID<<3 |CAN_Id_Extended |CAN_RTR_Data)&0xFFFF0000)>>16;
2.  
   CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterIdLow = ((PASS_ID<<3 |CAN_Id_Extended |CAN_RTR_Data)&0xFFFF);

而CAN_FilterMaskIdHigh和CAN_FilterMaskIdLow为要过滤的ID掩码，全为1，表示完全过滤

1.  
   CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterMaskIdHigh = 0xFFFF;
2.  
   CAN_FilterInitTypeStruct.CAN_FilterMaskIdLow =0xFFFF;

 接收中断优先级配置

1.  
   void CAN_NVIC_Config(void)
2.  
   {
3.  
    
4.  
   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
5.  
    
6.  
   /* 配置NVIC为优先级组1 */
7.  
   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
8.  
    
9.  
    
10.  
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN1_RX0_IRQn;
11.  
    /* 配置抢占优先级 */
12.  
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
13.  
    /* 配置子优先级 */
14.  
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
15.  
    /* 使能中断通道 */
16.  
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
17.  
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
18.  
    }

在标准库头文件中找到CAN接收数据中断源，我们使用的是接收邮箱0，所以选择USB_LP_CAN1_RX0_IRQn

使能中断放在CAN筛选器结构体配置中

接收中断函数

1.  
   extern CanRxMsg CAN_Rece_Data;
2.  
   extern uint8_t flag;
3.  
    
4.  
   void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
5.  
   {
6.  
   CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0, &CAN_Rece_Data);
7.  
   flag = 1;
8.  
    
9.  
   }

要注意的是在CAN里，我们设置完CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0, &CAN_Rece_Data);之后不需要手动清除接收标志，该函数会自动清除。

flag用于在main函数中判断是否接收到数据，从而做相应的应用处理

我们也可以再加个判断进一步确认接收数据的准确性

main文件

1.  
   #include "stm32f10x.h"
2.  
   #include "./usart/bsp_usart.h"
3.  
   #include "./led/bsp_led.h"
4.  
   #include "./can/bsp_can.h"
5.  
   #include "./key/bsp_key.h"
6.  
    
7.  
   CanRxMsg CAN_Rece_Data;
8.  
   CanTxMsg CAN_Tran_Data;
9.  
    
10.  
    uint8_t flag = 0;
11.  
     
12.  
     
13.  
    void Delay(__IO uint32_t nCount);
14.  
     
15.  
    /*
16.  
    * 函数名：main
17.  
    * 描述 ：主函数
18.  
    * 输入 ：无
19.  
    * 输出 ：无
20.  
    */
21.  
    int main(void)
22.  
    {
23.  
    LED_GPIO_Config();
24.  
    LED_BLUE;
25.  
     
26.  
    /* 配置串口为：115200 8-N-1 */
27.  
    USART_Config();
28.  
    printf("\r\n 这是一个CAN通讯实验 \r\n");
29.  
     
30.  
    CAN_Config() ;
31.  
     
32.  
    Key_GPIO_Config();
33.  
    printf("\r\n 按KEY1按键发送数据\r\n");
34.  
     
35.  
    while(1)
36.  
    {
37.  
    if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )
38.  
    {
39.  
    uint8_t box;
40.  
     
41.  
    CAN_Tran_Data.StdId = 0;
42.  
    CAN_Tran_Data.ExtId = PASS_ID;
43.  
    CAN_Tran_Data.RTR = CAN_RTR_Data;//使用数据帧
44.  
    CAN_Tran_Data.IDE = CAN_Id_Extended ; //使用扩展帧
45.  
    CAN_Tran_Data.DLC = 1;
46.  
    CAN_Tran_Data.Data[0] = 10;
47.  
     
48.  
    box = CAN_Transmit(CAN1,&CAN_Tran_Data);
49.  
     
50.  
    while(CAN_TransmitStatus(CAN1,box) == CAN_TxStatus_Failed);
51.  
     
52.  
    printf("\r\n 数据包发送完成\r\n");
53.  
     
54.  
    }
55.  
     
56.  
     
57.  
    if(flag == 1)
58.  
    {
59.  
    printf("\r\n接收到的数据：%d\r\n",CAN_Rece_Data.Data[0]);
60.  
    flag = 0;
61.  
    }
62.  
    else
63.  
    {
64.  
     
65.  
    }
66.  
    }
67.  
    }
68.  
     
69.  
    void Delay(__IO uint32_t nCount)
70.  
    {
71.  
    for(; nCount != 0; nCount--);
72.  
    }

实验现象

补充

由于只有一个板子，无法演示双机实验，双机实验只需要将我们的回环实验中的回环模式换成正常模式，然后将程序分别下载到两个开发板即可。

学完基础的CAN通讯协议之后，如果想要今后从事CAN通讯相关工作，比如工业、汽车领域，我们还需要进一步学习一下CAN OPEN。

这篇好文章是转载于：学新通技术网