STM32之CAN---配置波特率

1 位时间特性

为了掌握如何设置STM32 CAN的波特率，首先我们得先了解一下位时间特性。

位时间特性逻辑通过采样来监视串行的CAN总线，并且通过跟帧起始位的边沿进行同步，及通过跟后面的边沿进行重新同步，来调整其采样点。
它的操作可以简单解释为，如下所述把名义上的每位的时间分为3段：

● 同步段(SYNC_SEG)：通常期望位的变化发生在该时间段内。其值固定为1个时间单元(1 x tCAN)。
● 时间段1(BS1)：定义采样点的位置。它包含CAN标准里的PROP_SEG和PHASE_SEG1。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。
● 时间段2(BS2)：定义发送点的位置。它代表CAN标准里的PHASE_SEG2。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。

● 重新同步跳跃宽度(SJW)：定义了在每位中可以延长或缩短多少个时间单元的上限。其值可以编程为1到4个时间单元。

● 有效跳变：被定义为，当bxCAN自己没有发送隐性位时，从显性位到隐性位的第1次转变。

如果在时间段1(BS1)而不是在同步段(SYNC_SEG)检测到有效跳变，那么BS1的时间就被延长最多SJW那么长，从而采样点被延迟了。相反如果在时间段2(BS2)而不是在SYNC_SEG检测到有效跳变，那么BS2的时间就被缩短最多SJW那么长，从而采样点被提前了。为了避免软件的编程错误，对位时间特性寄存器(CAN_BTR)的设置，只能在bxCAN处于初始化状态下进行。
注： 关于CAN位时间特性和重同步机制的详细信息，请参考ISO11898标准。

图1

特别注意上图下方的几个公式.可以得出的结论是：

CAN波特率=APB总线频率/BRP分频器/(1+tBS1+tBS2)

2 与CAN波特率有关的寄存器

CAN位时间特性寄存器 (CAN_BTR)

地址偏移量: 0x1C
复位值: 0x0123 0000
注： 当CAN处于初始化模式时，该寄存器只能由软件访问。

图2

位31	SILM: 静默模式(用于调试) 0: 正常状态； 1: 静默模式。
位30	LBKM: 环回模式(用于调试) 0: 禁止环回模式； 1: 允许环回模式。
位29:26	保留位，硬件强制为0。
位25:24	SJW[1:0]: 重新同步跳跃宽度 为了重新同步，该位域定义了CAN硬件在每位中可以延长或缩短多少个时间单元的上限。 tRJW = tCAN x (SJW[1:0] + 1)。
位23	保留位，硬件强制为0。
位22:20	TS2[2:0]: 时间段2 该位域定义了时间段2占用了多少个时间单元 tBS2 = tCAN x (TS2[2:0] + 1)。
位19:16	TS1[3:0]: 时间段1 该位域定义了时间段1占用了多少个时间单元 tBS1 = tCAN x (TS1[3:0] + 1)
位15:10	保留位，硬件强制其值为0。
位9:0	BRP[9:0]: 波特率分频器 该位域定义了时间单元(tq)的时间长度 tq = (BRP[9:0]+1) x tPCLK

3 如何在代码中配置波特率

配置波特率是在CAN模块初始化时配置，代码示例如下：

//CAN1 register init 
CAN_DeInit(CAN1);
CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);
	
//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 = ENABLE; 
CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_Normal; 
CAN_InitStructure.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq; 
CAN_InitStructure.CAN_BS1 = CAN_BS1_6tq; //tBS1=6个tCAN时钟周期
CAN_InitStructure.CAN_BS2 = CAN_BS2_8tq; //tBS2=8个tCAN时钟周期
CAN_InitStructure.CAN_Prescaler = 4; //ABP总线时钟时钟4分频
	
//CANbps= Fpclk/((BRP+1)*((Tseg1+1)+(Tseg2+1)+1)  
//所以这里CANbps=30000000/4/(8+6+1))=500k bps
//总体配置方向: Tseg1>=Tseg2  Tseg2>=tq; Tseg2>=2TSJW	
if (CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure) == CANINITFAILED) 		
{
       return _ERROR;									                  
}
CAN_ITConfig(CAN1,CAN_IT_FMP0, ENABLE);//打开FMP0中断

总体配置保持tBS1>=tBS2 tBS2>=1个CAN时钟周期 tBS2>=2tSJW