STM32F103学习笔记（6）——CAN通信（上）—— 波特率配置

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STM32F103学习笔记（6）——CAN通信（上）—— 波特率配置

1.前言

为嘛要写上篇，因为今天是2020年最后一天了，晚上部门聚餐，都没机会加班了，想在写完本篇博客再学下数据结构。因此本章纯属入门内容，让读者看完之后能把CAN给通起来

因为我在学习过程中也查了很多资料，基本都是这里截个图，那里抄一点，有人把原子的教程搬上来拿到几百个收藏，然而这些教程都是可能给了某个型号单片机的代码，而没有通用型的文章，并且各种寄存器让人望而生畏，我在跑通几个板子时候特别难受，特此写下本文。

2.CAN简介

CAN的作用，大多依赖于他的优点，一个总线控制多个设备、速度快等，适用于汽车控制系统。其他资料网上已经有很多了，本节不再赘述。

3.预期结果

本次实验目的是让一个板子发送信息，另外两个板子可以接收信息。

发送方为：C8T6（中容量，后面简称小板）

接收方为：C8T6、ZET6（高容量，后面简称大板）

发送方小板发送8个字节数据，初始化8个字节的canbuffer整型数组，每次发送时候都把canbuffer[0]加1，这样能发送动态数据，像原子的can例程里面8个都变化，需要一个for循环，这里从简操作，改变一个数就可以了。

接收方，大板因为有屏幕，让接收的数字直接显示在屏幕上就可以了。小板通过DeBug调试查看接收缓存。

4.三个板子连接

我最初拿到小板发现他的can口有三个排针，以为需要接地，后来看到can相关文档发现只需要CANH、CANL连接就可以了。

CANH、CANL并接就可以了，不需要其他线，原理如下

最开始总是通信不成功，一直以为是接地什么的原因，后来两个小板通信成功直接把接地线剪掉发现没影响哈哈。

连接如下图（黄色线CANH、红色线CANL）：

 

5.CAN初始化

查看中容量和大容量发现他们的can通信的GPIO口都是PA11、PA12，并且没有重映射，因此在初始化配置时候用一样的配置就可以了，就是直接把can.c和can.h直接复制过去。（所谓通用）

如下所示代码

u8 CAN_Mode_Init(u8 tsjw,u8 tbs2,u8 tbs1,u16 brp,u8 mode)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;CAN_InitTypeDef        CAN_InitStructure;CAN_FilterInitTypeDef  CAN_FilterInitStructure;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IOGPIO_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= mode;	         //模式设置： mode:0,普通模式;1,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_4tqCAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1; //Tbs1=tbs1+1个时间单位CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tqCAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2;//Tbs2=tbs2+1个时间单位CAN_BS2_1tq ~	CAN_BS2_8tqCAN_InitStructure.CAN_Prescaler=brp;            //分频系数(Fdiv)为brp+1	//CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);            // 初始化CAN1CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;	  //过滤器0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32位CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;32位IDCAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASKCAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//过滤器0关联到FIFO0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活过滤器0CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化return 0;
}

本节初始化只讲波特率相关，过滤器和CAN单元设置后面再来看看。

实际上只要波特率相同，can两边都有个120Ω的电阻就可以通信了，过滤器什么的是为了让通信更有效率。要不然其实可以在总线上接收方一直接收，发送方一直发送，这样的话can会接收所有的信息，这所有的信息最后还是要cpu来处理，会增加cpu的负担，占用CPU资源，can也就没有起多大作用了。

关于波特率，在原子的教程里面有个公式，我今天在这个波特率设置上卡了好一会儿。

这里给一个查看系统波特率的方法

RCC_ClocksTypeDef get_rcc_clock;   //这行设置为全局变量
RCC_GetClocksFreq(&get_rcc_clock); //这行放在main函数初始化里面

调试时候就可以得到时钟频率了

从上图我们可以看到c8t6的CAN接口频率PCLK1为8M，zet6的CAN接口时钟频率为36M

根据上面的公式我们计算波特率让两个板子的CAN口波特率相等

36/(1+4+5)/9=8/(1+4+5)/2

CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_4tq,CAN_BS1_5tq,9,0);//大板
CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_4tq,CAN_BS1_5tq,2,0);//小板

 如上面代码，把两个板子波特率设置相同就可以通信了。不过要注意这里好像不能设置为（1,1,1,9,0）这种，就是前面三个都不能是1，具体的我还不清楚，这里只说下成功经验，后续的在CAN通信下篇讲解。

本小节，主要是对CAN进行初始化，STM32F103系列可以直接用上面的代码，不同容量的芯片只要改一下波特率就可以了。至于其他的过滤器、邮箱报文什么的暂时不用管，我们要先跑通才能继续进行详细设置，

6.发送相关

发送主要是调用这一行代码，第一个参数是选哪个CAN口，有的芯片有两个CAN口，我们这里直接用CAN1就可以了，至于具体怎么发，我们后面再看。

CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage)

代码如下，这个代码也是通用的，我的三个板子都可以用，不需要修改什么

u8 Can_Send_Msg(u8* msg,u8 len)
{u16 i=0;u8 mbox;CanTxMsg TxMessage;TxMessage.StdId=0x13;			// 标准标识符TxMessage.ExtId=0x12;			// 设置扩展标示符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];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;
}

上面代码里面的变量 i 主要是用来发送给TxMessage.Data[i]赋值用的

通过CAN_TransmitStatus(CAN1, mbox)==CAN_TxStatus_Failed来查看是否发送成功，查看库文件发现CAN发送状态有这几个，如果是Failed应该是还没发完，如果是OK应该就是发完了，具体的后面再看吧。

CanTxMsg是在固件库里面定义好的，我们直接拿来用就可以了，因此他一帧确实只能传输8个字节的信息，如果要传64个字节，分8次传输就可以了。至于后面的标识符ID怎么设置下节再来讨论。

7.接收相关

代码如下

CanRxMsg RxMessage;
u8 Can_Receive_Msg(u8 *buf)
{u32 i;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++)buf[i]=RxMessage.Data[i];return RxMessage.DLC;
}

对了，上面的全局变量主要是用在接收方小板DeBug查看数据的

从下图可以看出，他的接收应该是硬件自动接收，总线上数据对了，标识符ID对了就直接存在接收邮箱里面，然后我们通过下面这个Pending判断有邮件过来就直接取出来

8.代码逻辑

小板发送芯片：can初始化之后，在main函数的while里面一直发送数据

小板接收芯片：can初始化之后，在main函数的while里面调用上面的接收函数，然后存在一个接收数组里面，这个接收数组设置为全局变量，方便DeBug查看数组里面的内容。

大板接收芯片：can初始化后，在main函数的while里面一直调用接收函数，如果有收到数据就显示在屏幕上面。

9.效果如下

上图屏幕上面有些显示数据没有更改，只用看接收效果就可以了。

10.大板代码

屏幕相关代码本次就不发了，有需要的同学可以留言。

代码里面有些注释因为代码改了注释忘了改大家将就着看哈。。

大板main.c

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "lcd.h"
#include "usart.h"
#include "can.h"RCC_ClocksTypeDef get_rcc_clock;   //这行设置为全局变量u8 canbuf1[8];
int main(void)
{u8 key;u8 i=0,t=0;u8 cnt=0;u8 canbuf[8];u8 res;u8 mode=CAN_Mode_LoopBack;//CAN工作模式;CAN_Mode_Normal(0)：普通模式，CAN_Mode_LoopBack(1)：环回模式RCC_GetClocksFreq(&get_rcc_clock); //这行放在main函数初始化里面，别放在while(1)里面delay_init();	    	 //延时函数初始化NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级uart_init(115200);	 	//串口初始化为115200LED_Init();		  		//初始化与LED连接的硬件接口LCD_Init();			   	//初始化LCDKEY_Init();				//按键初始化CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_4tq,CAN_BS1_5tq,9,0);POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"DaJiaHao,WoShiCaiJi");LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"OOCSDN");LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"liu_endong@Copy");LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2020/12/21");LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"LoopBack Mode");LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"KEY0:Send WK_UP:Mode");//显示提示信息POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色LCD_ShowString(60,170,200,16,16,"Count:");			//显示当前计数值LCD_ShowString(60,190,200,16,16,"Send Data:");		//提示发送的数据LCD_ShowString(60,250,200,16,16,"Receive Data:");	//提示接收到的数据while(1){key=KEY_Scan(0);
//        if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下,发送一次数据if(0){for(i=0; i<8; i++){canbuf[i]=cnt+i;//填充发送缓冲区if(i<4)LCD_ShowxNum(60+i*32,210,canbuf[i],3,16,0X80);	//显示数据else LCD_ShowxNum(60+(i-4)*32,230,canbuf[i],3,16,0X80);	//显示数据}res=Can_Send_Msg(canbuf,8);//发送8个字节if(res)LCD_ShowString(60+80,190,200,16,16,"Failed");		//提示发送失败else LCD_ShowString(60+80,190,200,16,16,"OK    ");	 		//提示发送成功}else if(key==WKUP_PRES)//WK_UP按下，改变CAN的工作模式{mode=!mode;CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_8tq,CAN_BS1_9tq,4,mode);//CAN普通模式初始化, 波特率500KbpsPOINT_COLOR=RED;//设置字体为红色if(mode==0)//普通模式，需要2个开发板{LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"Nnormal Mode ");} else //回环模式,一个开发板就可以测试了.{LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"LoopBack Mode");}POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色}key=Can_Receive_Msg(canbuf1);if(key)//接收到有数据{LCD_Fill(60,270,130,310,WHITE);//清除之前的显示for(i=0; i<key; i++){if(i<4)LCD_ShowxNum(60+i*32,270,canbuf1[i],3,16,0X80);	//显示数据else LCD_ShowxNum(60+(i-4)*32,290,canbuf1[i],3,16,0X80);	//显示数据}}t++;delay_ms(1000);if(1){LED0=!LED0;//提示系统正在运行t=0;cnt++;LCD_ShowxNum(60+48,170,cnt,3,16,0X80);	//显示数据}}
}

大板can.c

#include "can.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"u8 CAN_Mode_Init(u8 tsjw,u8 tbs2,u8 tbs1,u16 brp,u8 mode)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;CAN_InitTypeDef        CAN_InitStructure;CAN_FilterInitTypeDef  CAN_FilterInitStructure;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IOGPIO_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= mode;	         //模式设置： mode:0,普通模式;1,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_4tqCAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1; //Tbs1=tbs1+1个时间单位CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tqCAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2;//Tbs2=tbs2+1个时间单位CAN_BS2_1tq ~	CAN_BS2_8tqCAN_InitStructure.CAN_Prescaler=brp;            //分频系数(Fdiv)为brp+1	//CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);            // 初始化CAN1CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;	  //过滤器0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32位CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;32位IDCAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASKCAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//过滤器0关联到FIFO0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活过滤器0CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化return 0;
}//can发送一组数据(固定格式:ID为0X12,标准帧,数据帧)
//len:数据长度(最大为8)
//msg:数据指针,最大为8个字节.
//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=0x12;			// 设置扩展标示符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];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;
CanRxMsg RxMessage;
u8 Can_Receive_Msg(u8 *buf)
{u32 i;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++)buf[i]=RxMessage.Data[i];return RxMessage.DLC;
}

大板can.h

#ifndef __CAN_H
#define __CAN_H	 
#include "sys.h"	    #define CAN_RX0_INT_ENABLE	0		//0,不使能;1,使能.								    u8 CAN_Mode_Init(u8 tsjw,u8 tbs2,u8 tbs1,u16 brp,u8 mode);//CAN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

11.小板代码

can的代码是直接复制上面的文件

只有main函数有点区别

#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "pwm.h"
#include "usart.h"
#include "timer.h"
#include "can.h"u8 res;
RCC_ClocksTypeDef get_rcc_clock;
u8 canbuf1[8]= {0};
int main(void)
{
//	SystemInit();u8 a=0;u8 canbuf[8]= {a,1,2,3,4,5,6,7};RCC_GetClocksFreq(&get_rcc_clock);delay_init();ledInit();uart_init(115200);TIM2_Int_Init(7199,999);TIM3_CH2_PWM_Init(899,0);CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_4tq,CAN_BS1_5tq,2,0);while(1){canbuf[0]=a;a++;if(a==100)a=0;if(1){Can_Receive_Msg(canbuf1);Can_Send_Msg(canbuf,8);//发送8个字节	}delay_ms(40);LED0=~LED0;}
}

 

以上。

大家新年快乐！