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【CAN总线】CAN代码相关问题和注释（2）
本节内容提要：
根据SJA1000的初始化程序，了解CAN的初始化过程以及对象。本来是想整理的，后来发现一整篇都很有用就直接转载了。
不过我在想，如果是直接用verilog实现can 是否有另外的方法来对can进行初始化，比如在fpga对can进行赋值。
参考网址：http://www.360doc.com/content/16/0119/13/29617669_529065812.shtml
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CAN 的初始化配置步骤,CAN 相关的固件库函数和定义分布在文件 stm32f10x_can.c 和头文件 stm32f10x_can.h 文件中。
1）配置相关引脚的复用功能，使能 CAN 时钟。
我们要用 CAN，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，这里我们需要设置 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
2）设置 CAN 工作模式及波特率等。
这一步通过先设置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 位，让 CAN 进入初始化模式，然后设置CAN_MCR 的其他相关控制位。再通过 CAN_BTR 设置波特率和工作模式（正常模式/环回模式）等信息。 最后设置 INRQ 为 0，退出初始化模式。
在库函数中，提供了函数 CAN_Init()用来初始化 CAN 的工作模式以及波特率，CAN_Init()函数体中，在初始化之前，会设置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 为 1 让其进入初始化模式，然后初始化 CAN_MCR 寄存器和 CRN_BTR 寄存器之后，会设置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 为 0让其退出初始化模式。所以我们在调用这个函数的前后不需要再进行初始化模式设置。下面我们来看看 CAN_Init()函数的定义：
uint8_t CAN_Init(CAN_TypeDef* CANx, CAN_InitTypeDef* CAN_InitStruct)；
第一个参数就是 CAN 标号，这里我们的芯片只有一个 CAN，所以就是 CAN1。
第二个参数是 CAN 初始化结构体指针，结构体类型是 CAN_InitTypeDef，下面我们来看看这个结构体的定义：
typedef struct { uint16_t CAN_Prescaler; uint8_t CAN_Mode; uint8_t CAN_SJW; uint8_t CAN_BS1; uint8_t CAN_BS2; FunctionalState CAN_TTCM; FunctionalState CAN_ABOM; FunctionalState CAN_AWUM; FunctionalState CAN_NART; FunctionalState CAN_RFLM; FunctionalState CAN_TXFP; } CAN_InitTypeDef;
这个结构体看起来成员变量比较多，实际上参数可以分为两类。前面 5 个参数是用来设置寄存器 CAN_BTR，用来设置模式以及波特率相关的参数，设置模式的参数是CAN_Mode， 我们实验中用到回环模式 CAN_Mode_LoopBack 和常规模式 CAN_Mode_Normal，大家还可以选择静默模式以及静默回环模式测试。其他设置波特率相关的参数 CAN_Prescaler，CAN_SJW，CAN_BS1 和 CAN_BS2 分别用来设置波特率分频器，重新同步跳跃宽度以及时间段 1 和时间段 2 占用的时间单元数。后面 6 个成员变量用来设置寄存器 CAN_MCR，也就是设置 CAN 通信相关的控制位。
初始化实例为：
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 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_LoopBack; //模式设置： 1,回环模式; //设置波特率 CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;//重新同步跳跃宽度为个时间单位 CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq; //时间段 1 占用 8 个时间单位 CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;//时间段 2 占用 7 个时间单位 CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5; //分频系数(Fdiv) CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure); // 初始化 CAN
3）设置滤波器。
我们将使用滤波器组 0，并工作在 32 位标识符屏蔽位模式下。先设置 CAN_FMR的 FINIT 位，让过滤器组工作在初始化模式下，然后设置滤波器组 0 的工作模式以及标识符 ID和屏蔽位。最后激活滤波器，并退出滤波器初始化模式。
在库函数中，提供了函数 CAN_FilterInit ()用来初始化 CAN 的滤波器相关参数， CAN_Init()函数体中，在初始化之前，会设置 CAN_FMR 寄存器的 INRQ 为 INIT 让其进入初始化模式，然后初始化 CAN 滤波器相关的寄存器之后，会设置 CAN_FMR 寄存器的 FINIT 为 0 让其退出初始化模式。所以我们在调用这个函数的前后不需要再进行初始化模式设置。下面我们来看看CAN_FilterInit ()函数的定义：
void CAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef* CAN_FilterInitStruct)；
这 个 函 数 只 有 一 个 入 口 参 数 就 是 CAN 滤 波 器 初 始 化 结 构 体 指 针 ， 结 构 体 类 型 为CAN_FilterInitTypeDef，下面我们看看类型定义：
typedef struct { uint16_t CAN_FilterIdHigh; uint16_t CAN_FilterIdLow; uint16_t CAN_FilterMaskIdHigh; uint16_t CAN_FilterMaskIdLow; uint16_t CAN_FilterFIFOAssignment; uint8_t CAN_FilterNumber; uint8_t CAN_FilterMode; uint8_t CAN_FilterScale; FunctionalState CAN_FilterActivation; } CAN_FilterInitTypeDef;
结构体一共有 9 个成员变量，第 1 个至第 4 个是用来设置过滤器的 32 位 id 以及 32 位 mask id，分别通过 2 个 16 位来组合的
第 5 个成员变量 CAN_FilterFIFOAssignment 用来设置 FIFO 和过滤器的关联关系，我们的实验是关联的过滤器 0 到 FIFO0，值为 CAN_Filter_FIFO0。
第 6 个成员变量 CAN_FilterNumber 用来设置初始化的过滤器组，取值范围为 0~13。
第 7 个成员变量 FilterMode 用来设置过滤器组的模式，取值为标识符列表模式CAN_FilterMode_IdList 和标识符屏蔽位模式 CAN_FilterMode_IdMask。
第 8 个成员变量 FilterScale 用来设置过滤器的位宽为 2 个 16 位 CAN_FilterScale_16bit 还是 1 个32 位 CAN_FilterScale_32bit。
第 9 个成员变量 CAN_FilterActivation 就很明了了，用来激活该过滤器。
过滤器初始化参考实例代码：
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;// FIFO0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活过滤器 0 CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化
至此，CAN 就可以开始正常工作了。如果用到中断，就还需要进行中断相关的配置
4）发送接受消息
在初始化 CAN 相关参数以及过滤器之后，接下来就是发送和接收消息了。库函数中提供了发送和接受消息的函数。发送消息的函数是：
uint8_t CAN_Transmit(CAN_TypeDef* CANx, CanTxMsg* TxMessage)；
这个函数比较好理解，第一个参数是 CAN 标号，我们使用 CAN1。第二个参数是相关消息结构体 CanTxMsg 指针类型，CanTxMsg 结构体的成员变量用来设置标准标识符，扩展标示符，消息类型和消息帧长度等信息。
接受消息的函数是：
void CAN_Receive(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t FIFONumber, CanRxMsg* RxMessage)；
前面两个参数也比较好理解，CAN 标号和 FIFO 号。第二个参数 RxMessage 是用来存放接受到的消息信息。
结构体 CanRxMsg 和结构体 CanTxMsg 比较接近，分别用来定义发送消息和描述接受消息，
5）CAN 状态获取
对于 CAN 发送消息的状态，挂起消息数目等等之类的传输状态信息，库函数提供了一些列的函数，包括 CAN_TransmitStatus()函数，CAN_MessagePending()函数，CAN_GetFlagStatus()函数等等，大家可以根据需要来调用。
//CAN初始化 //tsjw:重新同步跳跃时间单元.范围:1~3; CAN_SJW_1tq CAN_SJW_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq //tbs2:时间段2的时间单元.范围:1~8; //tbs1:时间段1的时间单元.范围:1~16; CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq //brp :波特率分频器.范围:1~1024;(实际要加1,也就是1~1024) tq=(brp)*tpclk1 //注意以上参数任何一个都不能设为0,否则会乱. //波特率=Fpclk1/((tsjw+tbs1+tbs2)*brp); //mode:0,普通模式;1,回环模式; //Fpclk1的时钟在初始化的时候设置为36M,如果设置CAN_Normal_Init(1,8,7,5,1); //则波特率为:36M/((1+8+7)*5)=450Kbps //返回值:0,初始化OK; // 其他,初始化失败; 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; #if CAN_RX0_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 //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_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 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; //激活过滤器0 CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化 #if CAN_RX0_INT_ENABLE 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; } #if CAN_RX0_INT_ENABLE //使能RX0中断 //中断服务函数 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void) { CanRxMsg RxMessage; int i=0; CAN_Receive(CAN1, 0, &RxMessage); for(i=0;i<8;i++) printf(‘rxbuf[%d]:%d\r\n‘,i,RxMessage.Data[i]); } #endif //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; // 标准标识符为0 TxMessage.ExtId=0x12; // 设置扩展标示符（29位） TxMessage.IDE=0; // 使用扩展标识符 TxMessage.RTR=0; // 消息类型为数据帧，一帧8位 TxMessage.DLC=len; // 发送两帧信息 for(i=0;i< li=""> TxMessage.Data[i]=msg[i]; // 第一帧信息 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++) buf[i]=RxMessage.Data[i]; return RxMessage.DLC; }
【CAN总线】CAN代码相关问题和注释（2）