STM32F103的CAN

21 STM32F103的CAN

在 STM32 互联型产品中，带有 2 个 CAN 控制器，而我们使用的STM32F103ZET6 属于增强型，不是互联型，只有 1 个 CAN 控制器.

21.1 双 CAN 的框图

两个 CAN 都分别拥有自己的发送邮箱和接收 FIFO，但是他们共用 28 个滤波器。

21.1.1 发送邮箱

发送邮箱共有3个

• 每个发送邮箱中包含有标识符寄存器 CAN_TIxR、数据长度控制寄存器 CAN_TDTxR及 2 个数据寄存器 CAN_TDLxR、 CAN_TDHxR。
  
  要使用 CAN 外设发送报文时，把报文的各个段分解，按位置写入到这些寄存器中，并对标识符寄存器 CAN_TIxR 中的发送请求寄存器位 TMIDxR_TXRQ 置 1，即可把数据发送出去。

21.1.2 接收FIFO

具有 3 级深度的 2 个接收 FIFO

• 每个 FIFO 中有 3 个邮箱，即最多可以缓存 6 个接收到的报文。
• 每个接收 FIFO 中与发送邮箱一样，也包含有标识符寄存器 CAN_RIxR、数据长度控制寄存器CAN_RDTxR 及 2 个数据寄存器 CAN_RDLxR、 CAN_RDHxR
• 当接收到报文时， FIFO 的报文计数器会自增，而 STM32 内部读取 FIFO 数据之后，报文计数器会自减
• 通过中断或状态寄存器知道接收 FIFO 有数据后，我们再读取这些寄存器的值即可把接收到的报文加载到 STM32 的内存中。

通过主控制寄存器的 RFLM 位，可设置锁定模式

• 锁定模式下 FIFO 溢出时会丢弃新报文
• 非锁定模式下 FIFO 溢出时新报文会覆盖旧报文。

21.1.3 过滤器

CAN 总线上数据是以广播的形式发送的，所有连接在 CAN 总线的节点都会收到所有其它节点发出的有效数据，因而我们的 CAN 控制器大多具有根据 ID 过滤报文的功能，它可以控制自己只接收某些 ID的报文。减少了CPU处理CAN通信的开销。

STM32F103ZET6 只有 14 个（增强型）过滤器组。

• 每个滤波器组 x 由 2 个 32 为寄存器，CAN_FxR1 和 CAN_FxR2 组成。

STM32 每个过滤器组的位宽都可以独立配置

• 1 个 32 位过滤器，包括：STDID[10:0]、EXTID[17:0]、IDE 和 RTR 位
• 2 个 16 位过滤器，包括：STDID[10:0]、IDE、RTR 和 EXTID[17:15]位

过滤器可配置为，屏蔽位模式和标识符列表模式。

21.1.3.1 CAN_FMR 过滤器模式寄存器

该寄存器必须在过滤器处于初始化模式下（CAN_FMR 的 FINIT 位=1），才可以进行设置。

对 28 个滤波器组的工作模式，都可以通过该寄存器设置，对 STM32F103ZET6 来说，只有[13:0]这 14 个位有效。

• 应用程序不用的过滤器组，应该保持在禁用状态。

过滤器工作的两种模式

• 标识符列表模式
  ○ 它把要接收报文的 ID 列成一个表，要求报文 ID 与列表中的某一个标识符完全相同才可以接收，可以理解为白名单管理。
  ○ 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。
• 掩码模式
  ○ 它把可接收报文 ID 的某几位作为列表，这几位被称为掩码，可以把它理解成关键字搜索，只要掩码(关键字)相同，就符合要求，报文就会被保存到接收 FIFO。
  ○ 为了过滤出一组标识符，应该设置过滤器组工作在屏蔽位模式。

21.1.3.2 CAN_FxR1 和 CAN_FxR2

用来存储要筛选的 ID 或掩码
x（CAN_FiRx）（互联产品中 i=0~27，其它产品中 i＝0~13；x=1/2）

后两个模式是在互联型产品中的，F103不需要关注。
举个简单的例子，我们设置过滤器组 0 工作在：1 个 32 位过滤器-标识符屏蔽模式，然后设置 CAN_F0R1=0XFFFF0000，CAN_F0R2=0XFF00FF00。

• 存放到 CAN_F0R1 的值就是期望收到的 ID，即我们希望收到的映像（STID+EXTID+IDE+RTR）最好是：0XFFFF0000。
• 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，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）。

21.2 CAN的配置

21.2.1 GPIO初始化

第一步就要使能 CAN 的时钟。其次要设置 CAN 的相关引脚为复用输出，设置 PA11 为上拉输入（CAN_RX 引脚）PA12 为复用输出（CAN_TX 引脚），并使能 PA 口的时钟。使能 CAN1 时钟的函数是：
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);//使能 CAN1 时钟
具体函数

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

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 IO

CAN是挂载在APB1之下的。