一、背景最近一個項目需要使用STM32F103xx實現(xiàn)CAN通信,而CAN總線的消息濾波在各個MCU上有不同機制,譬如,SJA1000為標(biāo)識符位屏蔽濾波機制,NXP的LPC17xx系列為標(biāo)識符列表查詢機制等等,本篇就STM32F103xx的濾波機制做個簡述。注:軟件上使用的是ST提供的庫函數(shù)。二、正文STM32F103xx在濾波這方面確實很贊,同時集成了標(biāo)識符位屏蔽濾波機制和標(biāo)識符列表查詢機制。--->標(biāo)識符位屏蔽濾波機制:該機制既是對標(biāo)識符相應(yīng)位進(jìn)行屏蔽,而實現(xiàn)該功能需要兩個寄存器,一個是標(biāo)識符寄存器,一個是標(biāo)識符屏蔽寄存器。以11位CAN標(biāo)準(zhǔn)幀ID為例,若標(biāo)識符屏蔽寄存器對應(yīng)第"0"位為"0",則接收到的信息ID的第"0"位不論是"0"或者"1"均可被通過驗收。若標(biāo)識符屏蔽寄存器對應(yīng)第"0"位為"1",則接收到的信息ID的第"0"位一定要和標(biāo)識符寄存器的第"0"位相同才可被驗收。按此種法則,若接收到的信息ID與全部標(biāo)識符屏蔽寄存器為"1"的位所對應(yīng)的標(biāo)識符寄存器一致,則信息被接收,同時產(chǎn)生接收中斷。--->標(biāo)識符列表查詢機制該機制既是對接收到的標(biāo)識符進(jìn)行比對查詢,而實現(xiàn)該功能僅需要一個寄存器,該寄存器保存的則是需要驗收的標(biāo)識符。同樣,以11位CAN標(biāo)準(zhǔn)幀ID為例,在標(biāo)識符寄存器中保存了幾個信息ID,當(dāng)從CAN總線上接收到信息后,CAN硬件會將該信息ID與標(biāo)識符寄存器中的信息ID進(jìn)行比對,若相同,則被驗收,產(chǎn)生接收中斷,若比對失敗,則該信息被丟棄,說明不是CPU需要的信息。按照以上的介紹,我們則可總結(jié):--->若是需要精確驗收幾個信息,則使用標(biāo)識符列表查詢機制;--->若是需要驗收一組信息,則使用標(biāo)識符位屏蔽機制。說完了這兩種濾波機制的遠(yuǎn)離,言歸正傳,STM32F103xx在非互聯(lián)產(chǎn)品中,有14個位寬可調(diào)(16位/32位)的過濾器組,——至于什么是位寬,稍后再做解釋——,每組過濾器由2個32位寬的寄存器組成(CAN_FxR0,CAN_FxR1)。過濾器組織框架圖如下表:
如圖所示,過濾器可根據(jù)FSCx位,選擇為32位位寬模式或者16位位寬模式;然后根據(jù)FBMx來決定使用標(biāo)識符位屏蔽模式還是標(biāo)識符列表查詢模式。(x代表是第幾組過濾器)--->當(dāng)為32位位寬,標(biāo)識符屏蔽模式時,CAN_FxR1寄存器保存的是標(biāo)識符,CAN_FxR2寄存器保存的是對應(yīng)的標(biāo)識符屏蔽位。注意,若是只需過濾標(biāo)準(zhǔn)幀,則CAN_FxR1的IDE位為1(標(biāo)準(zhǔn)幀),CAN_FxR2位為1(表示IDE位必須要為1,也即必須為標(biāo)準(zhǔn)幀)。標(biāo)準(zhǔn)幀標(biāo)識符,以及其標(biāo)準(zhǔn)幀屏蔽位保存的位置均應(yīng)該在這兩個寄存器的最高11位!--->當(dāng)為32位位寬,標(biāo)識符列表模式時,CAN_FxR1寄存器保存的是第一組標(biāo)識符,CAN_FxR2寄存器保存的是第二組標(biāo)識符位--->當(dāng)為16位位寬,標(biāo)識符屏蔽模式時,CAN_FxR1寄存器低16位保存的是第一組標(biāo)識符,高16位保存的是第一組標(biāo)識符屏蔽位;CAN_FxR2寄存器低16位保存的是第二組標(biāo)識符,高16位保存的是第二組標(biāo)識符屏蔽位。--->當(dāng)為16位位寬,標(biāo)識符列表模式時,CAN_FxR1寄存器低16位保存的是第一組標(biāo)識符,高16位保存的是第二組標(biāo)識符;CAN_FxR2寄存器低16位保存的是第三組標(biāo)識符,高16位保存的是第四組標(biāo)識符。注:由于擴展幀有29位,所有若是需要過濾擴展幀信息,則必須使用32位位寬模式。就庫函數(shù)設(shè)置濾波來做個示例:voidCAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef*CAN_FilterInitStruct);該庫函數(shù)既是ST官方提供,根據(jù)結(jié)構(gòu)體CAN_FilterInitStruct來設(shè)置CAN濾波,該結(jié)構(gòu)體格式如下,typedefstruct{/*此處不要被"uint16_tCAN_FilterMaskIdHigh"這個名稱給迷惑了,*當(dāng)過濾器工作在標(biāo)識符屏蔽位模式時,這個名稱很符合其意義。*但當(dāng)過濾器工作在標(biāo)識符列表模式時,這個變量則是保存第二組標(biāo)識符!*///對應(yīng)CAN_FxR1高16位uint16_tCAN_FilterIdHigh;//對應(yīng)CAN_FxR1低16位uint16_tCAN_FilterIdLow;//對應(yīng)CAN_FxR2高16位uint16_tCAN_FilterMaskIdHigh;//對應(yīng)CAN_FxR2高16位uint16_tCAN_FilterMaskIdLow;//對應(yīng)哪一個過濾器組uint8_tCAN_FilterNumber;//對應(yīng)的CAN_FilterNumber過濾器模式選擇(FM1R)/*過濾器組(14組)的2個32位寄存器工作在標(biāo)識符屏蔽位模式。*過濾器組(14組)的2個32位寄存器工作在標(biāo)識符列表模式。*/uint8_tCAN_FilterMode;//對應(yīng)的CAN_FilterNumber過濾器位寬設(shè)置(CAN_FS1R)/*CAN_FilterScale_16bit:兩個16位過濾器*CAN_FilterScale_32bit:單個32位過濾器*/uint8_tCAN_FilterScale;//報文被過濾后,存放的哪個FIFO中。(CAN_FFA1R)//每個FIFO可以存放3條報文。/*CAN_Filter_FIFO0:過濾器被關(guān)聯(lián)到了FIFO0*CAN_Filter_FIFO1:過濾器被關(guān)聯(lián)到了FIFO1*/uint16_tCAN_FilterFIFOAssignment;//是否使能對應(yīng)的CAN_FilterNumber濾波器FunctionalStateCAN_FilterActivation;}CAN_FilterInitTypeDef;現(xiàn)在以實際配置一個32位標(biāo)識符屏蔽位模式,過濾標(biāo)識符0x123/0x121(最低位可為"0",為"1"。其它則被規(guī)定)為例:voidSet_Filter(void){//聲明該濾波結(jié)構(gòu)體CAN_FilterInitTypeDefCAN_FilterInitStructure;//使用過濾器0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;//標(biāo)識符屏蔽位模式CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;//使用32bit過濾器CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;//過濾器標(biāo)識符0x123//注意,標(biāo)準(zhǔn)幀放在最高的11位CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=(0x123<<5);CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;//過濾器屏蔽標(biāo)識符最高10位全為"1",第11位為"0",即不做規(guī)定。CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0xFF8A;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;//過濾器FIFO0指向過濾0,即過濾到合格的數(shù)據(jù),中斷應(yīng)從FIFO0讀取。CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=0;/*此處注意?。。?,無論你是否需要使用過濾器,過濾器一定要被使能!否則無法被接收數(shù)據(jù)。*若是不想使用過濾器,可將所有屏蔽位設(shè)置為"0",即全部不檢測,但一定要被使能?。?!*///使能過濾器CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;//調(diào)用庫函數(shù)CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);}三、參考文獻(xiàn)本篇在研究STM32F103XX的CAN濾波機制過程中,在網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)有位博主寫的非常詳細(xì)細(xì)致,也更加通俗易懂,有興趣的可以移步參考,也非常感謝該博主的分享。參考鏈接:http://blog.csdn.net/flydream0/article/details/52317532至此記錄完畢