初出茅庐的小李博客之STM32F103实现CAN通信

CAN通信基础知识

参考上一篇博客
https://editor.csdn.net/md/?articleId=131026450

原理图

转换芯片是 TJA1050

代码实现思路

发送思路：定时发送 按键测试发送
接收思路：中断接收

CAN代码实现

• 第一步

定义了两个全局变量TxMessage和RxMessage，
分别用于发送和接收CAN消息的邮箱结构体。

CanTxMsg TxMessage = {0};//发送邮箱结构体
CanRxMsg RxMessage = {0};//接收邮箱结构体

• 第二步

配置对应的引脚模式
通过GPIO_InitTypeDef结构体初始化了GPIOA的引脚12，配置为复用推挽输出。接着，初始化了引脚11，配置为浮空输入。

CAN_RX的模式

对于CAN接收引脚，可以选择使用浮空输入模式或上拉输入模式，具体取决我们硬件设计和应用要求。

浮空输入模式（Floating Input）是指将引脚置为高阻态，不连接到任何电平源，允许外部信号自由驱动引脚电平。在CAN总线中，通常使用终端电阻（通常为120欧姆）来驱动CAN引脚电平。这样可以确保在总线空闲状态时，引脚电平为高阻态。

上拉输入模式（Pull-up Input）是指在引脚和VDD之间连接一个上拉电阻，将引脚电平拉高到VDD（逻辑高电平）或外部信号源。在CAN总线中，上拉输入模式可用于引脚电平的恢复和传输。

选择浮空输入模式还是上拉输入模式取决于具体应用的要求。通常，如果CAN总线上的其他设备已经提供了终端电阻，可以选择使用浮空输入模式。如果的硬件设计中没有终端电阻，您可以选择使用上拉输入模式，并使用外部上拉电阻将引脚电平拉高到逻辑高电平。

CAN_TX的模式

在CAN通信中，CAN_TX模式是用于配置CAN发送引脚的模式。选择适当的CAN_TX模式取决于我们的硬件设计和应用需求。

常见的CAN_TX模式有以下两种：

1. 推挽输出模式（Push-Pull Output）：在该模式下，CAN发送引脚被配置为推挽输出，可以提供较高的驱动能力，能够输出高电平和低电平两种电平状态。这种模式适用于直接驱动总线上的终端电阻，提供较强的信号驱动能力。

2. 开漏输出模式（Open-Drain Output）：在该模式下，CAN发送引脚被配置为开漏输出，只能提供低电平输出，而高电平状态是通过外部上拉电阻拉高到逻辑高电平。这种模式适用于与其他设备共享总线的情况，需要使用外部上拉电阻来拉高总线电平。

选择CAN_TX模式取决于我们的硬件设计和连接配置。如果我们的硬件设计中包含终端电阻，并且CAN总线上没有其他设备需要共享总线，您可以选择推挽输出模式。如果我们的硬件设计中没有终端电阻或需要与其他设备共享总线，则可以选择开漏输出模式。

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PORTA时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,  ENABLE);//使能CAN1时钟


	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	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_IN_FLOATING;//上拉输入
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化IO

• 第三步
  配置CAN相关参数
  定义了一个CAN_InitTypeDef结构体CAN_InitStructure，用于配置CAN的工作模式和速率。在这里，设置了CAN的模式为正常模式，速率为1Mbps。同时，设置了同步跳转宽度（SJW）为1个时间单位，位时间1（BS1）为2个时间单位，位时间2（BS2）为3个时间单位，预分频器（Prescaler）为6。

通过CAN_Init函数对CAN进行初始化，传入了上述配置结构体。

然后，定义了一个CAN_FilterInitTypeDef结构体CAN_FilterInitStructure，用于配置CAN的过滤器。在这里，设置了过滤器0，使用标识符屏蔽模式，并且过滤掉所有的标识符和掩码。将过滤器与FIFO0相关联，并激活过滤器。
通过CAN_FilterInit函数对CAN过滤器进行初始化，传入了上述配置结构体。

CAN_InitTypeDef   CAN_InitStructure;
	
	CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;						
	CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;						
	CAN_InitStructure.CAN_AWUM=ENABLE;						 
	CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE;						 
	CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;						
	CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;						 

	CAN_InitStructure.CAN_Mode= CAN_Mode_Normal;	         //模式设置

  //1Mbits  500K  
	CAN_InitStructure.CAN_SJW       = CAN_SJW_1tq;
	CAN_InitStructure.CAN_BS1       = CAN_BS1_2tq;
	CAN_InitStructure.CAN_BS2       = CAN_BS2_3tq;      
	CAN_InitStructure.CAN_Prescaler = 6; //6分频

	CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);   

	CAN_FilterInitTypeDef    CAN_FilterInitStructure;

	CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber              = 0;	  //过滤器0
	CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode                = CAN_FilterMode_IdMask; 
	CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale               = CAN_FilterScale_32bit; //32位 
	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; 

	CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);

• 第四步

通过CAN_ITConfig函数使能CAN1的FIFO0接收中断。

然后，定义了一个NVIC_InitTypeDef结构体NVIC_InitStructure，用于配置CAN接收中断的中断优先级。在这里，设置了中断通道为USB_LP_CAN1_RX0_IRQn，主优先级为1，次优先级为0，并使能中断。

最后，在CAN_Config函数中进行了CAN总线的配置和初始化，并完成了中断的设置。

CAN接收逻辑实现

中断方式

 //CAN接收数据的函数
void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
{
	if(CAN_GetITStatus(CAN1, CAN_IT_FMP0) != RESET)//查询标志位 
	{
		CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, &RxMessage); //接收信息
		
		// 打印接收到的数据
		printf("Rece CAN message: ID:0x%02X, DLC:%d, Data:", RxMessage.StdId, RxMessage.DLC);
		for(uint8_t i = 0; i < RxMessage.DLC; i++)
		{
			printf("%02X ", RxMessage.Data[i]);
		}
		printf("\n");
		//CAN_BAOWENJIANCE()
		//打印信息 串口1 串口2 printf都可以 
	
		CAN_ClearITPendingBit(CAN1, CAN_IT_FMP0); // 清除中断标志位
	}
}

CAN发送逻辑的实现

//CAN发送数据的接口函数
uint8_t CAN_SendMessage(uint32_t StdId, uint8_t* pData, uint8_t Length)
{
	uint8_t MailBox   = 0;
	TxMessage.StdId   = StdId;
	TxMessage.ExtId   = 0x00;
	TxMessage.IDE     = CAN_ID_STD;
	TxMessage.RTR     = CAN_RTR_DATA;
	TxMessage.DLC     = Length;
	for (uint8_t i = 0; i < Length; i++)
	{
		TxMessage.Data[i] = pData[i];//发送的数据赋值
	}
	
  // 打印接发送的数据
	printf("Send CAN message: ID:0x%02X, DLC:%d, Data:", TxMessage.StdId, TxMessage.DLC);
	for(uint8_t i = 0; i < TxMessage.DLC; i++)
	{
		printf("%02X ", TxMessage.Data[i]);
	}
	printf("\n");
	
	MailBox = CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage);
	while((CAN_TransmitStatus(CAN1, MailBox)==CAN_TxStatus_Failed));
	return TxMessage.DLC;		//返回值是发送了几个字节
}

发送信息

这是一条标准数据帧 由MCU发出

 //发送信息在这里填写
uint32_t StdId     =  0x55;//数据帧ID
uint8_t  TxData[8] =  {0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF};//8字节数据内容
uint8_t  Length    =  8;//发送字节个数

接收信息

这是一条标准数据帧 由
上位机CAN调试助手发出

测试效果

代码演示

STM32实现CAN收发通信