在STM32中：CAN总线驱动
在STM32中：CAN总线原理与驱动
- 引脚定义
- STM32 CAN总线原理图
- CAN总线驱动程序分析
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- 1.CAN总线 头文件程序
- 2.CAN总线 可执行文件
- 3.CAN总线 主函数程序
本篇使用的是意法半导体（ST）：STM32F103C8T6 内核版本：ARM Cortex-M3,如非此芯片，请参考您使用的芯片原理图。
图片来自 洋桃电子
引脚定义
在STM32F103C8T6引脚定义中，
PA11对应CAN_RX
PA12对应CAN_TX
STM32 CAN总线原理图
| Header 2X2 | 是跳线端子（可以删掉） |
|---|---|
| Header 2 | 接线端子 |
| TJA1050 | 高速CAN收发器 |
TJA1050是控制器区域网络(CAN)协议控制器和物理总线之间的接口。该器件为总线提供差分发射能力并为CAN控制器提供差分接收能力。
TJA1050是PCA82C250和PCA82C251之后的第三代Philips高速CAN收发器。最重要的区别是：
- 由于CANH和CANL输出信号的最佳匹配，电磁辐射变得更低 改善了节点未通电时的性能
- 无待机模式
- 这使TJA1050非常适合用在部分供电网络中处于节电模式的节点
TJA1050: 高速CAN收发器
TJA1050 采用的是 ISO11898标准 属于高速通信模式 (下面会详细讲到)
在传统的8051单片机，内部没有集成CAN总线控制器，使用外部要连接SJA1000外部控制器：STM32内部集成了控制器，外部只需添加TJA1050。
CAN总线驱动程序分析
1.CAN总线 头文件程序
C语言的编译分为预处理、编译、汇编、链接（test.c test.h => test.i => test.s => test.o => test）四个大的阶段。c文件中的#include宏处理，会在预处理的阶段将c中引用的h文件的内容全部写到c文件中，最后生成.i中间文件，这时h 文件中的内容就相当于被写道c文件中。
#ifndef __CAN_H
#define __CAN_H
#include "sys.h"
#define CAN_INT_ENABLE 0
// 定义了是否开启总线的接收模式 1开接收中断，0 关接收中断
//设置模式和波特率
//波特率=(pclk1/((1+8+7)*9)) = 36Mhz/16/9 = 250Kbits设定了一个时间单位的长度9
//pclk1 时钟设置（时钟频率）
#define tsjw CAN_SJW_1tq //设置项目（1~4）
#define tbs1 CAN_BS1_8tq //设置项目（1~16）
#define tbs2 CAN_BS2_7tq //设置项目（1~8）
#define brp 9 //设置项目
u8 CAN1_Configuration(void);//初始化
u8 CAN_Send_Msg(u8* msg,u8 len);//发送数据
u8 CAN_Receive_Msg(u8 *buf);//接收数据
#endif
2.CAN总线 可执行文件
一般说来编译器会做以下几个过程：
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预处理阶段
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词法与语法分析阶段
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编译阶段，首先编译成纯汇编语句，再将之汇编成跟CPU相关的二进制码，生成各个目标文件
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连接阶段，将各个目标文件中的各段代码进行绝对地址定位，生成跟特定平台相关的可执行文件，编译器在编译时是以C文件为单位进行的，也就是说如果你的项目中一个C文件都没有，那么你的项目将无法编译，连接器是以目标文件为单位，它将一个或多个目标文件进行函数与变量的重定位，生成最终的可执行文件
#include "can.h"
u8 CAN1_Configuration(void){ //CAN初始化（返回0表示设置成功，返回其他表示失败）
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure;
CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure;
#if CAN_INT_ENABLE
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
#endif
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单元设置
CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE; //非时间触发通信模式
CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE; //软件自动离线管理
CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE; //睡眠模式通过软件唤醒(清除CAN->MCR的SLEEP位)
CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE; //禁止报文自动传送
CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE; //报文不锁定,新的覆盖旧的
CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE; //优先级由报文标识符决定
CAN_InitStructure.CAN_Mode= CAN_Mode_Normal; //模式设置：CAN_Mode_Normal 普通模式，CAN_Mode_LoopBack 回环模式;
//设置波特率
CAN_InitStructure.CAN_SJW=tsjw; //重新同步跳跃宽度(Tsjw)为tsjw+1个时间单位 CAN_SJW_1tq CAN_SJW_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq
CAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1; //Tbs1=tbs1+1个时间单位CAN_BS1_1tq ~ CAN_BS1_16tq
CAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2; //Tbs2=tbs2+1个时间单位CAN_BS2_1tq ~ CAN_BS2_8tq
CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=brp; //分频系数(Fdiv)为brp+1
CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure); //初始化CAN1
//设置过滤器
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //过滤器0
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; //屏蔽位模式
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32位宽
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000; //32位ID
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASK
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//过滤器0关联到FIFO0
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;//激活过滤器0
CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure); //滤波器初始化
#if CAN_INT_ENABLE //以下是用于CAN中断方式接收的设置
CAN_ITConfig(CAN1,CAN_IT_FMP0,ENABLE); //FIFO0消息挂号中断允许.
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN1_RX0_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 主优先级为1
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 次优先级为0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
#endif
return 0;
}
//CAN发送一组数据(固定格式:ID为0X12,标准帧,数据帧)
//msg:数据指针,最大为8个字节，len:数据长度(最大为8)
//返回值:0,成功; 其他,失败;
u8 CAN_Send_Msg(u8* msg,u8 len){
u8 mbox;
u16 i=0;
CanTxMsg TxMessage;
TxMessage.StdId=0x12; // 标准标识符
TxMessage.ExtId=0x00; // 设置扩展标识符
TxMessage.IDE=CAN_Id_Standard; // 标准帧
TxMessage.RTR=CAN_RTR_Data; // 数据帧
TxMessage.DLC=len; // 要发送的数据长度
for(i=0;i<len;i++)
TxMessage.Data[i]=msg[i]; //写入数据
mbox= CAN_Transmit(CAN1,&TxMessage);
i=0;
while((CAN_TransmitStatus(CAN1,mbox)==CAN_TxStatus_Failed)&&(i<0XFFF))i++; //等待发送结束
if(i>=0XFFF)return 1;
return 0;
}
//can口接收数据查询
//buf:数据缓存区;
//返回值:0,无数据被收到，其他,接收的数据长度;
u8 CAN_Receive_Msg(u8 *buf){
u32 i;
CanRxMsg RxMessage;
if(CAN_MessagePending(CAN1,CAN_FIFO0)==0)return 0;//没有接收到数据,直接退出
CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0,&RxMessage);//读取数据
for(i=0;i<8;i++) //把8个数据放入参数数组
buf[i]=RxMessage.Data[i];
return RxMessage.DLC; //返回数据数量
}
//CAN的中断接收程序（中断处理程序）
//必须在can.h文件里CAN_INT_ENABLE为1才能使用中断
//数据处理尽量在中断函数内完成，外部处理要在处理前关CAN中断，防止数据覆盖
void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void){
CanRxMsg RxMessage;
vu8 CAN_ReceiveBuff[8]; //CAN总线中断接受的数据寄存器
vu8 i = 0;
vu8 u8_RxLen = 0;
CAN_ReceiveBuff[0] = 0; //清空寄存器
RxMessage.StdId = 0x00;
RxMessage.ExtId = 0x00;
RxMessage.IDE = 0;
RxMessage.RTR = 0;
RxMessage.DLC = 0;
RxMessage.FMI = 0;
for(i=0;i<8;i++){
RxMessage.Data[i]=0x00;
}
CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0,&RxMessage); //读出FIFO0数据
u8_RxLen = RxMessage.DLC; //读出数据数量
if(RxMessage.StdId==0x12){//判断ID是否一致
CAN_ReceiveBuff[0] = RxMessage.DLC; //将收到数据数量放到数组0的位置
for( i=0;i<u8_RxLen; i++){ //将收到的数据存入CAN寄存器
CAN_ReceiveBuff[i] = RxMessage.Data[i]; //将8位数据存入CAN接收寄存器
}
}
}
/*
选择IO接口工作方式：
GPIO_Mode_AIN 模拟输入
GPIO_Mode_IN_FLOATING 浮空输入
GPIO_Mode_IPD 下拉输入
GPIO_Mode_IPU 上拉输入
GPIO_Mode_Out_PP 推挽输出
GPIO_Mode_Out_OD 开漏输出
GPIO_Mode_AF_PP 复用推挽输出
GPIO_Mode_AF_OD 复用开漏输出
*/
3.CAN总线 主函数程序
#include "stm32f10x.h" //STM32头文件
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "touch_key.h"
#include "relay.h"
#include "oled0561.h"
#include "can.h"
int main (void){//主程序
u8 buff[8];
u8 x;
delay_ms(100); //上电时等待其他器件就绪
RCC_Configuration(); //系统时钟初始化
TOUCH_KEY_Init();//触摸按键初始化
RELAY_Init();//继电器初始化
CAN1_Configuration(); //CAN总线初始化 返回0表示成功
I2C_Configuration();//I2C初始化
OLED0561_Init(); //OLED初始化
OLED_DISPLAY_8x16_BUFFER(0," YoungTalk "); //显示字符串
OLED_DISPLAY_8x16_BUFFER(2," CAN TEST "); //显示字符串
OLED_DISPLAY_8x16_BUFFER(6,"TX: RX: "); //显示字符串
while(1){
if(!GPIO_ReadInputDataBit(TOUCH_KEYPORT,TOUCH_KEY_A)){buff[0]='A';CAN_Send_Msg(buff,1);OLED_DISPLAY_8x16(6,4*8,'A');} //向RS232串口发送字符并在OLED上显示
else if(!GPIO_ReadInputDataBit(TOUCH_KEYPORT,TOUCH_KEY_B)){buff[0]='B';CAN_Send_Msg(buff,1);OLED_DISPLAY_8x16(6,4*8,'B');} //向RS232串口发送字符并在OLED上显示
else if(!GPIO_ReadInputDataBit(TOUCH_KEYPORT,TOUCH_KEY_C)){buff[0]='C';CAN_Send_Msg(buff,1);OLED_DISPLAY_8x16(6,4*8,'C');} //向RS232串口发送字符并在OLED上显示
else if(!GPIO_ReadInputDataBit(TOUCH_KEYPORT,TOUCH_KEY_D)){buff[0]='D';CAN_Send_Msg(buff,1);OLED_DISPLAY_8x16(6,4*8,'D');} //向RS232串口发送字符并在OLED上显示
//CAN查寻方式的接收处理
x = CAN_Receive_Msg(buff); //检查是否收到数据
if(x){ //判断接收数据的数量，不为0表示有收到数据
OLED_DISPLAY_8x16(6,11*8,buff[0]);//在OLED上显示
}
}
}
结